EP1440974A2 - Alkylenedioxythiophenes and Poly(alkylendioxythiophenes) with mesogenic groups - Google Patents

Alkylenedioxythiophenes and Poly(alkylendioxythiophenes) with mesogenic groups Download PDF

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EP1440974A2
EP1440974A2 EP04000399A EP04000399A EP1440974A2 EP 1440974 A2 EP1440974 A2 EP 1440974A2 EP 04000399 A EP04000399 A EP 04000399A EP 04000399 A EP04000399 A EP 04000399A EP 1440974 A2 EP1440974 A2 EP 1440974A2
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EP
European Patent Office
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polythiophenes
group
alkylenedioxythiophenes
general formula
mmol
Prior art date
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Withdrawn
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EP04000399A
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EP1440974A3 (en
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Knud Dr. Reuter
Alexander Dr. Karbach
Helmut Prof. Dr. Ritter
Noelle Wrubbel
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Heraeus Deutschland GmbH and Co KG
Original Assignee
Bayer Chemicals AG
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Publication date
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/02Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D495/04Ortho-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
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    • C08G61/123Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds
    • C08G61/126Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds with a five-membered ring containing one sulfur atom in the ring
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    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition

Definitions

  • the invention relates to new 3,4-alkylenedioxythiophenes substituted with mesogenic Groups and their polymeric derivatives (poly (3,4-alkylenedioxythiophenes)).
  • ⁇ -conjugated polymers show because of the considerable delocalization of the ⁇ electrons interesting (non-linear) optical properties along the main chain. After oxidation or reduction, they are good electrical conductors and in the neutral form they also have good semiconducting properties. Therefore they are for use in areas such as data storage, optical Signal processing, electromagnetic interference suppression (EMI) and of solar energy conversion, as well as in rechargeable batteries, light emitting Diodes, field effect transistors, circuit boards, sensors and antistatic Materials of interest.
  • EMI electromagnetic interference suppression
  • Poly (3,4-alkylenedioxythiophenes) and their derivatives, in particular poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and their derivatives, are of particular interest owing to their high conductivities, especially in the cationic (oxidized) form and good processability (EP-A 339 340 and L. Groenendaal, F. Jonas, D. Freitag, H. Pielartzik & JR Reynolds, Adv. Mater. 12 , (2000) pp. 481-494).
  • the present invention thus relates to 3,4-alkylenedioxythiophenes, characterized in that they are optionally substituted by a link B with a mesogenic group M, except the 3,4-alkylenedioxythiophene of the formula (i)
  • mesogenic group is known to the person skilled in the art. People will be among them Understood groups or substances that are suitable in a particular Temperature range to form mesophases, i.e. Phases with a higher order status than in isotropic liquids, but with a lower one than in crystals. Such phases (still) show the optical anisotropy of crystals and (already) that Mobility of consistently isotropic liquids. Mesophases are also called called liquid crystalline phases or anisotropic liquids.
  • the mesogenic group can be one which is used for Formation of smectic, nematic or cholesteric liquid-crystalline phases is suitable is.
  • This can be rod-shaped, disc-shaped (discotic) or cholesteric mesogenic groups.
  • 3,4-alkylenedioxythiophenes of the general Formula (I-a) and (I-b) can be used in the context of the invention 3,4-alkylenedioxythiophenes of the general formulas (I-a) and (I-b) in any molar ratio be contained in this mixture.
  • 3,4-Alkylenedioxythiophenes are preferred of the general formula (I-a) with a proportion of 65 to 99.9%, particularly preferably in a proportion of 75 to 99.5%, based on the total amount of substance of thiophenes, and the 3,4-alkylenedioxythiophenes of the general Formula (I-b) are preferred in a proportion of 0.1 to 35%, particularly preferred with a share of 0.5 to 25%, based on the total amount of Thiophene contain, with the proviso that the sum of both parts is 100%.
  • M represents an n-functional group of the general formula (II-a)
  • w represents an integer from 2 to 5, where X 1 , n and F can have the meaning given above.
  • w stands for 1 in the general formula (II-a).
  • M is an n-functional group of the general formula (II-a)
  • w is 1
  • n is 1
  • Optional substituents for X 1 , X 2 and X 3 include, for example, linear, branched or cyclic C 1 -C 22 alkyl, C 1 -C 22 haloalkyl, C 1 -C 22 alkenyl, C 1 -C 22 alkoxy , C 1 -C 22 thioalkyl, C 1 -C 22 iminoalkyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyloxy, a residue of an aliphatic C 1 -C 22 alkane carboxylic acid or acrylic acid, halogen, Pseudohalogen, NO 2 is a carboxyl or a hydroxy group.
  • X 1 , X 2 and X 3 are unsubstituted.
  • the steroid residues or their derivatives are preferably linked via the C (3) atom of the A ring in the gonan backbone
  • steroid residues or derivatives of steroid residues can be, for example, those of the general formulas (III-b) to (III-e) wherein R, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 can independently of one another have the meaning given for R.
  • R, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 can independently of one another have the meaning given for R.
  • this is only an exemplary, but not exhaustive list.
  • the 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention can be at least one chiral C atom contained in the alkylene radical A. In these cases, are within the scope of the invention under 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention, both the pure stereoisomers, Enantiomers or diastereomers, as well as any mixtures to understand this.
  • Such phases can be ferroelectric Have properties.
  • the 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention can be obtained from hydroxy compounds of the general formula (V) where A, L and p can have the meaning given above, according to known methods depending on the importance of B and M by reaction with appropriate reactants.
  • all processes using all reactants are suitable which, with the hydroxy group in formula (V), enable the formation of an ether group (-0-) or oxycarbonyl group (-O-CO-).
  • the known processes can be, for example, esterification or etherification reactions, but other types of reaction are also possible.
  • the reactants can contain, for example, a carboxylic acid group or its derivative, an aldehyde group, halogen or others as a functional group reactive towards the hydroxyl group in formula (V).
  • Examples include cholesteryl chloroformate, [(4'-cyano-1,1'-biphenyl-4-yl) oxy] carboxylic acids or [(4'-bromo-1,1'-biphenyl-4-yl) oxy] carboxylic acids .
  • Suitable reactants which are not commercially available, can be prepared from starting materials containing the B or M group or from starting materials which only form the B and M groups through their linkage, before being linked to the compounds of the formula (V).
  • bifunctional reactant which contains, for example, the group B, and the intermediate product after isolation or in situ with another, for example containing the group M.
  • Reactants to the 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention are also known to the person skilled in the art.
  • Examples of bifunctional reactants are ⁇ , ⁇ -dihalogen compounds, such as 1,6-dibromohexane; 4- (4-alkoxyphenyl) phenol and 4- (4-bromophenyl) phenol may be mentioned as examples of the reactants containing the group M.
  • the hydroxy compounds of the formula (V) can be prepared in an acid-catalyzed transetherification reaction from alkanetriols and 3,4-dialkoxythiophenes. Suitable 3,4-dialkoxythiophenes for this are in particular those with short-chain n-alkoxy groups, preferably methoxy, ethoxy and n-propoxy groups. This way of working is principally in Adv. Mater. 11 (1999), pp. 1379-1381.
  • the preferred starting compounds EDT-methanol and hydroxy-PDT can also be prepared in a mixture in accordance with US Pat. No. 5,111,327. However, it is also possible to use the pure compounds which, for. B.
  • the 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention are outstandingly suitable for Manufacture of polythiophenes.
  • the present invention also relates to the use of the invention 3,4-alkylenedioxythiophenes or mixtures thereof for the preparation of polythiophenes.
  • the invention furthermore relates to polythiophenes, characterized in that they contain recurring units of the general formula (IV) wherein A, L, p, M and B have the meaning given above, excluding polythiophenes consisting of repeating units of the formula (ii)
  • these can be polythiophenes, the same or different contain recurring units of the general formula (IV), where in the case of different recurring units of the general formula (IV) the polythiophenes are copolymers.
  • the polythiophenes are copolymers.
  • the different recurring units of the general formula (IV) can be are statistical, alternating, gradient or block copolymers.
  • Preferred polythiophenes according to the invention are characterized in that they contain repeating units of the general formula (IV-a) and / or (IV-b), wherein
  • the Invention the recurring units of the general formula (IV-a) and (IV-b) be contained in any molar ratio.
  • Particular preferred polythiophenes according to the invention are the repeating units of the general Formula (IV-a) with a proportion of 65 to 99.9%, very particularly preferably with a share of 75 to 99.5% based on the total amount of the recurring Units, included, and the recurring units of general Formula (IV-b) particularly preferably with a proportion of 0.1 to 35%, very particularly preferably in a proportion of 0.1 to 25%, based on the total amount of substance recurring units included, with the proviso that the sum of both shares results in 100%.
  • polythiophenes comprises at least 2 and at most 200, preferably at least 2 and contain at most 50, repeating units of the general formula (IV).
  • the polythiophenes according to the invention are preferably neutral and semiconducting or cationic and electrically conductive.
  • the positive charges of the polythiophene polycations not shown in formulas (IV), (IV-a), (IV-b) because their exact number and their Position can not be determined correctly.
  • the number of positive charges is however at least 1 and at most the total number of all recurring units in polythiophene.
  • To compensate for the positive charge contains the cationic form of the polythiophenes Anions, preferably polyanions, as counterions.
  • polymeric carboxylic acids preferably serve as polyanions, such as polyacrylic acids, polymethacrylic acid or polymaleic acids and polymers Sulphonic acids such as polystyrene sulphonic acids and polyvinyl sulphonic acids.
  • This polycarbonate and sulfonic acids can also be copolymers of vinyl carbon and vinyl sulfonic acids with other polymerizable monomers, such as acrylic acid esters and styrene, his.
  • the anion of the polystyrene sulfonic acid is particularly preferred as the counter ion.
  • the molecular weight of the polyacids providing the polyanions is preferably 1,000 to 2,000,000, particularly preferably 2,000 to 500,000.
  • the polyacids or their alkali salts are commercially available, e.g. Polystyrene sulfonic acids and Polyacrylic.
  • the polythiophenes containing recurring units of the general formula (IV) can by chemical or electrochemical oxidative polymerization of the 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention can be prepared.
  • the present invention thus furthermore relates to a process for the preparation of polythiophenes containing recurring units of the general formula (IV), with the exception of polythiophenes consisting of recurring units of the formula (ii), characterized in that compounds of the general formula (I) wherein A, L, p, M and B have the meaning given above, are electrochemically oxidatively polymerized.
  • the electrochemical oxidative polymerization of the 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention can be used at temperatures from -78 ° C to the boiling point of the Solvent or 3,4-alkylenedioxythiophene according to the invention made become. Preference is given to temperatures from -20 ° C to 60 ° C electrolyzed.
  • reaction times are dependent on the monomer used, the one used Electrolytes, the selected electrolysis temperature and the applied one Current density from 1 minute to 24 hours.
  • 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention under the electrolysis conditions are liquid, electropolymerization can be present or absent of solvents which are inert under the electrolysis conditions become; the electropolymerization of solid according to the invention under the electrolysis conditions 3,4-Alkylenedioxythiophenen is in the presence of among the Electrolysis conditions carried out inert solvents. In certain cases it may be advantageous to use solvent mixtures and / or the solvents Add solubilizers (detergents).
  • solvents which are inert under the electrolysis conditions are: Water; Alcohols such as methanol and ethanol; Ketones such as acetophenone; halogenated Hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride and fluorocarbons; Esters such as ethyl acetate and butyl acetate; carbonate ester such as propylene carbonate; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene; aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane and cyclohexane; Nitriles such as acetonitrile and benzonitrile; Sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; sulfones such as dimethyl sulfone, phenylmethyl sulfone and sulfolane; liquid aliphatic Amides such as methylacetamide, dimethylacetamide, dimethylformamide,
  • the 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention are used for electropolymerization or their solutions mixed with electrolyte additives.
  • electrolyte additives free acids or customary conductive salts are preferably used, which have a certain Have solubility in the solvents used.
  • electrolyte additives have e.g.
  • concentrations of the 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention can between 0.01 and 100% by weight (100% by weight only with liquid thiophene); the concentrations are preferably 0.1 to 5% by weight.
  • the electropolymerization can be carried out batchwise or continuously become.
  • the current densities for electropolymerization can vary within wide limits; Current densities of 0.0001 to 100 mA / cm 2 , preferably 0.01 to 40 mA / cm 2 , are usually used. At these current densities, voltages of approximately 0.1 to 50 V are established.
  • the present invention also relates to a process for the preparation of polythiophenes containing recurring units of the general formula (IV), characterized in that compounds of the general formula (I) wherein A, L, p, M and B have the meaning given above, can be chemically oxidatively polymerized.
  • the oxidative chemical polymerization of the 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention depending on the oxidizing agent used and the desired reaction time generally at temperatures from -10 ° C to 250 ° C, preferably at Temperatures from 20 ° C to 200 ° C.
  • organic solvents such as aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, i-propanol and butanol; aliphatic ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; aliphatic carboxylic acid esters such as ethyl acetate and butyl acetate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane and cyclohexane; Chlorinated hydrocarbons such as dichloromethane and dichloroethane; aliphatic nitriles such as acetonitrile, aliphatic sulfoxides and sulfones such as dimethyl sulfoxide and sulfolane; aliphatic carboxamide such as Methyl alcohols such as methanol, ethanol, i-propanol and butanol; aliphatic ketones such as acetone and methyl
  • oxidizing agents used are the oxidizing agents known to the person skilled in the art and suitable for the oxidative polymerization of thiophenes; these are for example in G. Koßmehl, Makromol. Chem., Macromol. Symp. 4, 45-64 (1986)).
  • oxidizing agents such as iron III salts of inorganic acids, such as, for example, FeCl 3 , Fe (ClO 4 ) 3 or Fe 2 (SO 4 ) 3
  • iron III salts of organic acids and organic are preferred Residues of inorganic acids, also H 2 O 2 K 2 Cr 2 O 7 , alkali and ammonium peroxodisulfates, alkali perborates, potassium permanganate, copper salts, such as copper tetrafluoroborate or cerium (IV) salts or CeO 2 .
  • metal ions such as iron, cobalt, nickel, copper, molybdenum or vanadium ions, may be helpful.
  • oxidizing agent for the oxidative polymerization of the 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention and optionally subsequent oxidation of the poly-3,4-alkylenedioxythiophenes theoretically, about 2.25 equivalents of oxidizing agent are required per mole of thiophene (See, e.g., J. Polym. Sc. Part A Polymer Chemistry Vol. 26, p. 1287 (1988)). However, lower or higher equivalents of oxidizing agent can also be used be used. In the context of the invention, one is preferred per mole of thiophene Equivalents or more, particularly preferably 2 equivalents or more oxidizing agents used.
  • iron III salts of organic residues of inorganic acids are the iron III salts of the sulfuric acid semiesters of C 1 -C 20 alkanols, for example the Fe III salt of lauryl sulfate.
  • iron III salts of organic acids which may be mentioned are: the Fe III salts of C 1 -C 20 -alkanesulfonic acids, such as methane and dodecanesulfonic acid, aliphatic C 1 -C 20 -carboxylic acids such as 2-ethylhexylcarboxylic acid, aliphatic Perfluorocarboxylic acids such as trifluoroacetic acid and perfluorooctanoic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as oxalic acid and especially aromatic sulfonic acids optionally substituted by C 1 -C 20 -alkyl groups such as benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid and dodecylbenzenesulfonic acid and cycloalkanesulfonic acids such as.
  • C 1 -C 20 -alkanesulfonic acids such as methane and dodecanesulfonic acid
  • the 3,4-alkylenedioxythiophenes can be used in these mixtures of the general formulas (I-a) and (I-b) in any substance quantity ratio be included.
  • the 3,4-alkylenedioxythiophenes of the general are preferred Formula (I-a) with a proportion of 65 to 99.9%, particularly preferably with a share of 75 to 99.5% based on the total amount of thiophenes, contain, and the 3,4-alkylenedioxythiophenes of the general formula (I-b) are preferred with a proportion of 0.1 to 35%, particularly preferably with a proportion from 0.1 to 25%, based on the total amount of thiophenes, with provided that the sum of both shares is 100%.
  • the proportions of substance can the 3,4-alkylenedioxythiophenes of the general formulas (I-a) and (I-b)
  • the proportions of the recurring units of the general Formulas (VI-a) and (VI-b) in the resulting polythiophenes according to the invention correspond, but can also be different from these.
  • C 1 -C 5 alkylene radicals can be methylene, ethylene, n-propylene, n-butylene or n-pentylene, and linear or cyclic C 1 -C 20 alkylene radicals can also be n-hexylene, n-heptylene, n- Octylene, n-nonylene, n-decylene, n-undecylene, n-dodecylene, n-tridecylene or n-tetradecylene, n-hexadecylene, n-octadecylene or n-eicosylene, cyclopentylene, cyclohexylene, cycloheptylene, cyclooctylene, cyclononylene or cyclodecylene.
  • Linear, branched or cyclic C 1 -C 22 -alkyl radicals can, for example, be methyl, ethyl, n- or isopropyl, n-, iso-, sec- or tert-butyl, n-pentyl, 1-methylbutyl, 2-methylbutyl, 3-methylbutyl, 1-ethylpropyl, 1,1-dimethylpropyl, 1,2-dimethylpropyl, 2,2-dimethylpropyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, n-nonyl, n-decyl, n-undecyl, n-dodecyl, n-tridecyl or n-tetradecyl, n-hexadecyl, n-octadecyl or n-eicosyl, n-d
  • C 5 -C 20 arylene residues can, for example, phenylene, naphthylene, biphenylene, fluorenylene, indenylene, cyclopentadienylene or anthracenylene and C 6 -C 20 aralkylene residues, for example o-, m-, p-tolylene, benzylene, 2,3-, 2, 4-, 2,5-, 2,6-, 3,4-, 3,5-xylylene or mesitylene.
  • C 2 -C 20 heteroarylene radicals can be based on all heteroaromatic ring systems which, in addition to the C atoms, also have one to three heteroatoms selected from N, O or S in the heteroaromatic ring or ring system, such as, for example, pyrrole.
  • heteroaromatic ring or ring system such as, for example, pyrrole.
  • C 2 -C 200 oligo- or polyether groups can contain those with one to 50 O atoms in the oligo or polyether chain
  • C 2 -C 80 oligo- or polyether groups can contain those with one to 20 O- Atoms
  • the smallest oligoether group with two carbon atoms is a dimethylene ether group (-CH 2 -O-CH 2 -).
  • C 1 -C 22 haloalkyl, C 1 -C 22 alkenyl, C 1 -C 22 alkoxy, C 1 -C 22 thioalkyl, C 1 -C 22 iminoalkyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyl, C 1 - C 22 -alkoxycarbonyloxy and residues of aliphatic C 1 -C 22 -alkanecarboxylic acids can be derived from the above-mentioned C 1 -C 22 -alkyl radicals by appropriate substitution of an H atom by the functional group.
  • Halogen can be, for example, fluorine, chlorine, bromine and iodine residues, pseudohalogen, for example cyan, thiocyan, isocyan or isothiocyanic residues.
  • Halogen, pseudohalogen, keto, aldehyde, amino, hydroxyl, nitro, thiohydroxy, carboxyl, carboxylate, sulfonic acid or sulfonate groups are suitable as optional substituents, for example for C 1 -C 22 alkyl
  • the polythiophenes according to the invention are suitable as components in electrical or electronic components, light-emitting components, in particular organic electrical or electronic components or light-emitting components, e.g. Luminous elements, photocells or organic transistors.
  • organic electrical or electronic components or light-emitting components e.g. Luminous elements, photocells or organic transistors.
  • antistatic coating e.g. for finishing plastic films for the packaging of electronic components and for clean room packaging, for the antistatic finishing of cathode ray tubes or for antistatic Equipment for photographic films in optoelectronics, e.g. as transparent heating, as transparent electrodes, as printed circuit boards or for electrically colored window panes, or used in solar energy technology become.
  • the present invention therefore also relates to the use of the invention Polythiophenes as a component in electrical or electronic Components, light-emitting components, for antistatic coating, in optoelectronics or in solar energy technology.
  • the conductivity, for example, of components in electrical or electronic components, light-emitting components or antistatic coatings from the polythiophenes according to the invention can by a Temperature treatment (tempering) can be increased further. Under certain circumstances be passed through liquid crystalline phases. Annealing is preferred at temperatures from 80 ° C to 300 ° C, particularly preferably from 100 ° C to 250 ° C, for a period of 15 minutes to 6 hours, particularly preferably 30 Minutes to 4 hours.
  • the tempering should be preferred after washing out excess reactants, such as Oxidizing agent or excess monomer, with a suitable solvent, preferably water or alcohols.
  • the polythiophenes according to the invention are preferably used in the form of conductive layers or coatings in electrical or electronic components, light-emitting components, for antistatic coating, in optoelectronics or in solar energy technology.
  • These conductive layers are preferably produced by in situ polymerization of the corresponding 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention and one or more oxidizing agents, optionally in the presence of additional counterions.
  • the term in-situ polymerization is known to the person skilled in the art.
  • the conductive layers increase subjected to the conductivity of a temperature treatment (tempering).
  • the conductive layers can be produced, for example, by the inventive 3,4-alkylenedioxythiophenes, oxidizing agents and optionally Counterions, together or in succession, optionally in the form of solutions, applied to the substrate to be coated and chemically oxidative to the inventive Polythiophenes are polymerized and any present Solvent is removed before, during or after the polymerization.
  • the solutions can be applied to the substrate to be coated according to known methods Methods, e.g. by impregnation, pouring, dripping, spraying, spraying on, Squeegee, brush or print.
  • EDT-methanol / hydroxy-PDT mixture used below was according to US-A 5,111,327.
  • Cholesteryl chloroformate is commercially available; [(4'-cyano-1,1'-biphenyl-4-yl) oxy] acetic acid, [(4'-cyano-1,1'-biphenyl-4-yl) oxy] butyric acid and [(4'-cyano-1,1'-biphenyl-4-yl) oxy] valeric acid and [(4'-bromo-1,1'-biphenyl-4-yl) oxy] valeric acid were according to J. Am. Chem. Soc. 119 (1997), Pp. 5825-5826.
  • the solution is extracted three times with 1 M (molar) HCl and saturated NaHCO 3 solution.
  • the organic phase is dried with MgSO 4 and the solvent is removed on a rotary evaporator at 20 mbar.
  • the crude product is purified by column chromatography twice (eluent: 1st CHCl 3 , 2nd petroleum ether, eluted with CHCl 3 ).
  • the product is recrystallized from acetone, 0.93 g (I-a1) (in a mixture with 2% (I-b1); percentages, unless stated otherwise, based on the amount of substance) is obtained as a colorless powder.
  • the N, N'-dlcyclohexylurea formed is then filtered off.
  • the filtrate is extracted twice in succession with 200 ml of 1 M HCl, 200 ml of saturated NaHCO 3 solution and 200 ml of saturated NaCl solution.
  • the organic phase is dried over MgSO 4 and, after filtering off the magnesium sulfate on a rotary evaporator, freed from the solvent. 3.71 g of crude product are obtained, which is purified by column chromatography with n-hexane / ethyl acetate 3: 2. 0.39 g of the pure ester of EDT-methanol (I-a2) are obtained as colorless crystals.
  • Residues of [(4'-cyan-1,1'-biphenyl-4-yl) oxy] valeric acid are dissolved in 20 ml of CH 2 Cl 2 and added to the reaction. After 1 h the reaction is continued at room temperature. After a further 48 h, the colorless precipitate formed (N, N'-dicyclohexylurea) is filtered off. The clear, colorless solution is shaken out successively with three times 75 ml of 1N HCl, 75 ml of saturated NaHCO 3 solution and 75 ml of saturated NaCl solution. The organic phase is dried over MgSO 4 , the drying agent is filtered off and the solvent is removed on a rotary evaporator. 4.70 g of crude product are obtained.
  • Liquid crystalline phases were observed on the polarizing microscope.
  • Example 6 Neutral polythiophene made from (I-a5) and (I-b5)
  • Example 7 Neutral polythiophene made from (I-a5) and (I-b5)
  • Example 8 Cationic, highly conductive polythiophene from (I-a5) and (I-b5) as a coating by in situ polymerization
  • Example 9 Cationic polythiophene (tetrachloroferrate) from (I-a5) and (I-b5) as powder
  • the solution is stirred at 80 ° C for 100 min, then the heating is switched off and stirred at room temperature (23 ° C.) for a further 20 h. 15 ml of acetone are added and after half an hour are still 8 ml of water added. The colorless precipitate dissolves and arises 2 phases.
  • the reaction mixture is twice with 90 ml of 1 molar (M) HCl shaken out. The toluene phase is extracted again with 180 ml of 1 M HCl.
  • the collected HCl phases are extracted three times with 90 ml of chloroform.
  • the collected chloroform phases are discarded and the HCl phase extracted three times with 50 ml of toluene.
  • the HCl phase is then discarded.
  • the collected toluene phases are shaken out three times with 120 ml of saturated aqueous NaCl solution each.
  • the toluene phase is dried over MgSO 4 , the drying agent is filtered off and the solvent is removed on a rotary evaporator.
  • the brown liquid thus obtained is purified by column chromatography (ethyl acetate: hexane first 1:19 later 1: 4).
  • the toluene phase is dried over MgSO 4 , the drying agent is filtered off and the solvent is removed on a rotary evaporator.
  • the excess 1,5-dibromopentane is distilled off at 60 ° C. in a high vacuum.
  • Example 13 Cationic, highly conductive polythiophene from (I-a8) and (I-b8) as a coating by in situ polymerization
  • Example 15 Cationic, highly conductive polythiophene from (I-a9) and (I-b9) as a coating by in situ polymerization
  • Example 17 Cationic, highly conductive polythiophene from (I-a10) and (I-b10) as a coating by in situ polymerization
  • the implementation corresponds to Example 12 a).
  • Example 19 Cationic, highly conductive polythiophene from (I-a11) and (I-b11) as a coating by in situ polymerization
  • 0.2111 g of the thiophene (I-a11) / (I-b11) prepared according to Example 18 (fraction 1, Substance ratio 97: 3) are dissolved in 6.625 g of n-butanol.
  • 1.562 g of a 40% solution of ferric tosylate in n-butanol are rapidly (Baytron® CB 40; manufacturer: H.C. Starck GmbH) and the mixture a glass plate preheated to approx. 80 ° C (wet film layer thickness 24 ⁇ m). After drying for 10 min at 80 ° C and cooling to room temperature (23 ° C) the coating is washed with deionized water and blow dried. 170 ⁇ / square are measured as the surface resistance (two-point method). The plate was annealed again at 150 ° for 30 min as surface resistance after cooling to 23 ° C, 58 ⁇ / square are measured.

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Abstract

3,4-Alkylene dioxythiophenes substituted with a mesogenic group (optionally via a linking group) are new, not including 3,4-ethylenedioxy-thiophene substituted in the ethylenedioxy bridge with a 4'-cyano-biphenyloxy-hexyloxymethyl group. Independent claims are also included for (1) polythiophenes with repeating units of formula (IV), not including those with units of formula (ii); (2) methods for the production of polythiophenes by the electrochemical or chemical oxidative polymerization of the corresponding thiophene compounds (I); and (3) polythiophenes obtained by this method. A = 1-5C alkylene, optionally with a linker L at any point and optionally with other substituents; L = methylene; p = 0 or 1-6; M = an n-functional mesogenic group; n = 1-8; B1 = linking group of formula -(CO)q-(Sp)m-(CO)r-(Q)t-(CO)s-; q, t, m = 0 or 1; r, s = 0 or 1, with the proviso that s is 0 when r is 1 and vice versa, or both are zero; Sp = a spacer selected from optionally substituted linear or cyclic 1-20C alkylene, 5-20C arylene, 2-20C heteroarylene (optionally with 1-3 other N, O or S atoms in the heteroaromatic ring), 6-20C aralkylene, or a 2-200C oligo- or poly-ether group; and Q = O, S or NH.

Description

Die Erfindung betrifft neue 3,4-Alkylendioxythiophene substituiert mit mesogenen Gruppen und deren polymere Derivate (Poly-(3,4-alkylendioxythiophene)).The invention relates to new 3,4-alkylenedioxythiophenes substituted with mesogenic Groups and their polymeric derivatives (poly (3,4-alkylenedioxythiophenes)).

π-konjugierte Polymere zeigen wegen der erheblichen Delokalisierung der π-Elektronen entlang der Hauptkette interessante (nichtlineare) optische Eigenschaften. Nach Oxidation oder Reduktion stellen sie gute elektrische Leiter dar und in der neutralen Form besitzen sie ebenso gute halbleitende Eigenschaften. Daher sind sie für die Anwendung auf Gebieten wie z.B. der Datenspeicherung, der optischen Signalverarbeitung, der Unterdrückung elektromagnetischer Störungen (EMI) und der Sonnenenergieumwandlung, sowie in wiederaufladbaren Batterien, lichtemittierenden Dioden, Feldeffekttransistoren, Leiterplatten, Sensoren und antistatischen Materialien von Interesse.π-conjugated polymers show because of the considerable delocalization of the π electrons interesting (non-linear) optical properties along the main chain. After oxidation or reduction, they are good electrical conductors and in the neutral form they also have good semiconducting properties. Therefore they are for use in areas such as data storage, optical Signal processing, electromagnetic interference suppression (EMI) and of solar energy conversion, as well as in rechargeable batteries, light emitting Diodes, field effect transistors, circuit boards, sensors and antistatic Materials of interest.

Poly(3,4-alkylendioxythiophene) und deren Derivate, insbesondere Poly(3,4-ethylendioxythiophen) und dessen Derivate sind, aufgrund hoher Leitfähigkeiten insbesondere in der kationischen (oxidierten) Form und guter Verarbeitbarkeit, von besonderem Interesse (EP-A 339 340 und L. Groenendaal, F. Jonas, D. Freitag, H. Pielartzik & J. R. Reynolds, Adv. Mater. 12, (2000) S. 481 - 494).Poly (3,4-alkylenedioxythiophenes) and their derivatives, in particular poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and their derivatives, are of particular interest owing to their high conductivities, especially in the cationic (oxidized) form and good processability (EP-A 339 340 and L. Groenendaal, F. Jonas, D. Freitag, H. Pielartzik & JR Reynolds, Adv. Mater. 12 , (2000) pp. 481-494).

Trotz der guten Eigenschaften des Poly(3,4-ethylendioxythiophen)s hinsichtlich Leitfähigkeit und Verarbeitbarkeit besteht Bedarf an weiteren Verbesserungen. Für die Anwendung beispielsweise in der molekularen Elektronik, Solar- oder Halbleitertechnik werden hohe Anforderungen an die leitfähigen oder halbleitenden Materialien gestellt. Insbesondere spielen Ordnungsphänomene eine große Rolle.Despite the good properties of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) s in terms of conductivity and processability, there is a need for further improvements. For the Application, for example in molecular electronics, solar or semiconductor technology are high demands on the conductive or semiconducting Materials provided. Order phenomena play a particularly important role.

Da die Verarbeitung der leitfähigen oder halbleitenden Polymere vorwiegend aus flüssiger Phase, wie z.B. Lösung, Suspension oder Dispersion, erfolgt, kann auf eine Vororientierung zu hoher Ordnung in fester Phase bisher kein Einfluss genommen werden. Es wäre jedoch denkbar, eine solche Vororientierung durch Selbst-Organisation der Monomere bei der Polymerisation zu erreichen, indem strukturelle Voraussetzungen für Nahordnungen geschaffen werden.Because the processing of conductive or semiconducting polymers predominantly consists of liquid phase, e.g. Solution, suspension or dispersion, can take place on a Preorientation to high order in the solid phase has so far had no influence become. However, it would be conceivable to have such pre-orientation through self-organization to achieve the monomers in the polymerization by structural Prerequisites for short-range orders are created.

In der Literatur wurden bereits einige Versuche beschrieben, π-konjugierte Polymere herzustellen, die mesogene Gruppen, d.h. Gruppen, welche die Bildung mesogener Phasen begünstigen, als Substituenten tragen.Several attempts have already been described in the literature, π-conjugated polymers to produce the mesogenic groups, i.e. Groups that are mesogenic Favor phases, wear as substituents.

Auch Versuche zur Herstellung von Thiophenen mit mesogenen Substituenten, bzw. deren polymerer Folgeprodukte, wurden bereits in einigen Veröffentlichungen beschrieben. So beschreibt beispielsweise J. Roncali et al. (Adv. Mater. 1994, 6(2), S. 138-142) die Synthese von 4-Cyan-4'-(8-(3-thienyl)oxy)biphenyl, dessen flüssigkristallines Verhalten sowie die elektrochemische Polymerisation zum entsprechenden Polythiophen. Dessen elektrische Leitfähigkeit wird mit 0,01 bis 0,1 S/cm angegeben. Akagi et al. berichten in Synthetic Metals 1999, 102, S. 1291, über flüssigkristalline Polythiophene mit chiralen mesogenen Gruppen als Substituenten ohne weitere Informationen zu elektrischen Eigenschaften. Kijima et al. berichtet über ein kationisches, Viologen-substituiertes flüssigkristallines Polythiophen, beschreibt dessen Redoxverhalten und die elektrische Leitfähigkeit von 3,5 x 10-3 S/cm im J2dotierten Zustand, welche jedoch im Hinblick auf oben genannte Anwendungen äußerst niedrig ist (Chem. Letters 2000, S. 936 - 937). Yagci et al. beschreibt die Herstellung des flüssigkristallinen 3-Thiophenessigsäure-cholesterylesters, der chemisch und elektrochemisch oxidativ zum Polythiophen mit einer Leitfähigkeit von 0,05 S/cm polymerisiert wurde (J. Mater. Sci. 2002, 37, S. 1767 - 1775).Attempts to prepare thiophenes with mesogenic substituents or their polymeric secondary products have also been described in some publications. For example, J. Roncali et al. (Adv. Mater. 1994 , 6 (2), pp. 138-142) the synthesis of 4-cyan-4 '- (8- (3-thienyl) oxy) biphenyl, its liquid crystalline behavior and the electrochemical polymerization to give the corresponding polythiophene , Its electrical conductivity is specified as 0.01 to 0.1 S / cm. Akagi et al. report in Synthetic Metals 1999 , 102, p. 1291, about liquid-crystalline polythiophenes with chiral mesogenic groups as substituents without further information on electrical properties. Kijima et al. reports on a cationic, viologen-substituted liquid-crystalline polythiophene, describes its redox behavior and the electrical conductivity of 3.5 x 10 -3 S / cm in the J 2 -doped state, which, however, is extremely low with regard to the above-mentioned applications (Chem. Letters 2000 , pp. 936-937). Yagci et al. describes the preparation of the liquid-crystalline 3-thiopheneacetic acid cholesteryl ester, which was polymerized chemically and electrochemically oxidatively to polythiophene with a conductivity of 0.05 S / cm (J. Mater. Sci. 2002 , 37, pp. 1767 - 1775).

Für alle in den genannten Literaturstellen beschriebenen Polythiophene sind zwei strukturell bedingte Nachteile charakteristisch. Erstens führt die ausschließlich in Position 3 der Thiophen-Einheit vorliegende Substitution zu Nebenreaktionen bei der Polymerisation, da sich als Substituent in 4-Position ein reaktives H befindet; insbesondere die sogenannte α,β'- Kopplung kann zu strukturellen Defekten, also zur Unterbrechung der Konjugation im Polymeren und verkürzten Konjugationslängen mit der Folge unzulänglicher Leitfähigkeiten führen. Zweitens führen die in den genannten Publikationen ausschließlich in 3-Position C-substituierten Thiophene stets zu nur mäßigen Stabilitäten des hochleitfähigen kationischen Zustandes der Polythiophene (z. B. nach Jod-Dotierung). Solche nachteiligen Effekte sind für analoge, nicht flüssigkristalline Polythiophene gut bekannt, siehe z. B. Leclerc et al., Macromolecules 1991, 24, S. 455 - 459.For all polythiophenes described in the cited literature references, two structurally determined disadvantages are characteristic. First, the substitution only in position 3 of the thiophene unit leads to side reactions in the polymerization, since a reactive H is located as the substituent in the 4-position; The so-called α, β'-coupling in particular can lead to structural defects, that is to say the interruption of the conjugation in the polymer and shortened conjugation lengths with the consequence of inadequate conductivities. Secondly, the thiophenes substituted in the C position only in the 3-position always lead to only moderate stability of the highly conductive cationic state of the polythiophenes (e.g. after iodine doping). Such adverse effects are well known for analog, non-liquid crystalline polythiophenes, see e.g. B. Leclerc et al., Macromolecules 1991, 24, pp. 455-459.

Kumar et al. beschrieb in Synthetic Metals 2001, 124, S. 471 - 475 ein 3,4-Ethylendioxythiophen mit sperrigen Substituenten sowie dessen elektrochemische Polymerisation zum entsprechend substituierten Poly(3,4-ethylendioxythiophen) sowie Untersuchungen dieser Polymere unter dem Aspekt verbesserter Transparenz. Obwohl der sperrige Substituent als eine potenzielle mesogene Gruppe betrachtet werden kann, wurden keinerlei Hinweise auf flüssigkristallines Verhalten des Monomeren oder Polymeren oder Untersuchungen diesbezüglich gegeben.Kumar et al. described in Synthetic Metals 2001, 124, pp. 471 - 475 a 3,4-ethylenedioxythiophene with bulky substituents as well as its electrochemical polymerization to the correspondingly substituted poly (3,4-ethylenedioxythiophene) as well as studies of these polymers under the aspect of improved transparency. Although the bulky substituent can be viewed as a potential mesogenic group, no evidence of liquid crystalline behavior of the monomer or polymer or investigations have been given.

Es bestand daher weiterhin Bedarf an 3,4-Alkylendioxythiophenen, die mesogene Gruppen als Substituenten tragen.There was therefore still a need for 3,4-alkylenedioxythiophenes, the mesogenic Wear groups as substituents.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind somit 3,4-Alkylendioxythiophene, dadurch gekennzeichnet, dass sie gegebenenfalls über ein Bindeglied B mit einer mesogenen Gruppe M substituiert sind,
ausgenommen das 3,4-Alkylendioxythiophen der Formel (i)

Figure 00030001
The present invention thus relates to 3,4-alkylenedioxythiophenes, characterized in that they are optionally substituted by a link B with a mesogenic group M,
except the 3,4-alkylenedioxythiophene of the formula (i)
Figure 00030001

Der Begriff der mesogenen Gruppe ist dem Fachmann bekannt. Darunter werden alle Gruppierungen oder Substanzen verstanden, die geeignet sind, in einem bestimmten Temperaturbereich Mesophasen zu bilden, d.h. Phasen mit einem höheren Ordnungszustand als in isotropen Flüssigkeiten, jedoch mit einem niedrigeren als in Kristallen. Solche Phasen zeigen (noch) die optische Anisotropie von Kristallen und (schon) die Beweglichkeit von durchweg isotropen Flüssigkeiten. Mesophasen werden auch als flüssigkristalline Phasen oder anisotrope Flüssigkeiten bezeichnet.The term mesogenic group is known to the person skilled in the art. Everyone will be among them Understood groups or substances that are suitable in a particular Temperature range to form mesophases, i.e. Phases with a higher order status than in isotropic liquids, but with a lower one than in crystals. Such phases (still) show the optical anisotropy of crystals and (already) that Mobility of consistently isotropic liquids. Mesophases are also called called liquid crystalline phases or anisotropic liquids.

Die mesogene Gruppe kann im Rahmen der Erfindung eine solche sein, die zur Bildung smektischer, nematischer oder cholesterischer flüssigkristalliner Phasen geeignet ist. Dies können somit stäbchenförmige, scheibenförmige (diskotische) oder cholesterische mesogene Gruppen sein.Within the scope of the invention, the mesogenic group can be one which is used for Formation of smectic, nematic or cholesteric liquid-crystalline phases is suitable is. This can be rod-shaped, disc-shaped (discotic) or cholesteric mesogenic groups.

Bevorzugt Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind 3,4-Alkylendioxythiophene der allgemeinen Formel (I),

Figure 00040001
worin

A
für einen C1-C5-Alkylenrest steht, der an beliebiger Stelle durch einen Linker L substituiert ist und gegebenenfalls weitere Substituenten trägt,
L
für eine Methylengruppe steht,
p
für 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 6, bevorzugt für 0 oder 1 steht,
M
für eine n-funktionelle mesogene Gruppe steht,
n
für eine ganze Zahl von 1 bis 8 steht und
B
für ein Bindeglied der allgemeinen Formel (B) steht
Figure 00050001
worin
q
für 0 oder 1 steht,
r, s
für 0 oder 1 stehen, mit der Maßgabe, dass wenn r für 1 steht s für 0 steht und umgekehrt oder beide für 0 stehen können,
t
für 0 oder 1 steht,
Sp
für einen Spacer ausgewählt aus gegebenenfalls substituierten linearen oder cylischen C1-C20-Alkylen-, C5-C20-Arylen-, C2-C20-Heteroarylen-, wobei zusätzlich noch ein bis drei Heteroatome ausgewählt aus N, O oder S im heteroaromatischen Ring- oder Ringsystem vorhanden sein können, C6-C20-Aralkylen-, C2-C200-, bevorzugt C2-C80-Oligo- oder -Polyethergruppen steht,
m
für 0 oder 1 steht,
Q
für O, S oder NH steht.
The present invention preferably relates to 3,4-alkylenedioxythiophenes of the general formula (I)
Figure 00040001
wherein
A
represents a C 1 -C 5 alkylene radical which is substituted at any point by a linker L and optionally carries further substituents,
L
represents a methylene group,
p
represents 0 or an integer from 1 to 6, preferably 0 or 1,
M
represents an n-functional mesogenic group,
n
represents an integer from 1 to 8 and
B
represents a link of the general formula (B)
Figure 00050001
wherein
q
represents 0 or 1,
r, s
stand for 0 or 1, with the proviso that if r stands for 1 s stands for 0 and vice versa or both can stand for 0,
t
represents 0 or 1,
sp
for a spacer selected from optionally substituted linear or cyclic C 1 -C 20 alkylene, C 5 -C 20 arylene, C 2 -C 20 heteroarylene, with additionally one to three heteroatoms selected from N, O or S can be present in the heteroaromatic ring or ring system, C 6 -C 20 aralkylene, C 2 -C 200 , preferably C 2 -C 80 oligo- or polyether groups,
m
represents 0 or 1,
Q
represents O, S or NH.

Dabei sind sowohl reine 3,4-Alkylendioxythiophene der allgemeinen Formel (I) als auch beliebige Mischungen aus diesen von der Erfindung umfasst.Both pure 3,4-alkylenedioxythiophenes of the general formula (I) are as any mixtures of these also encompassed by the invention.

Besonders bevorzugt sind dies 3,4-Alkylendioxythiophene oder Mischungen aus 3,4-Alkylendioxythiophenen, die eine Struktur der allgemeinen Formel (I-a) und/oder (I-b) besitzen,

Figure 00060001
worinThese are particularly preferably 3,4-alkylenedioxythiophenes or mixtures of 3,4-alkylenedioxythiophenes which have a structure of the general formula (Ia) and / or (Ib),
Figure 00060001
wherein

B und M die oben für die allgemeine Formel (I) und/oder die im Folgenden genannte Bedeutung haben.B and M are the same for the general formula (I) and / or the following Have meaning.

Sofern es sich um Mischungen aus 3,4-Alkylendioxythiophenen der allgemeinen Formel (I-a) und (I-b) handelt, können im Rahmen der Erfindung 3,4-Alkylendioxythiophene der allgemeinen Formel (I-a) und (I-b) in einem beliebigen Stoffmengenverhältnis in diesem Gemisch enthalten sein. Bevorzugt sind 3,4-Alkylendioxythiophene der allgemeinen Formel (I-a) mit einem Anteil von 65 bis 99,9 %, besonders bevorzugt mit einem Anteil von 75 bis 99,5 %, bezogen auf die Gesamtstoffmenge der Thiophene, enthalten, und die 3,4-Alkylendioxythiophenen der allgemeinen Formel (I-b) sind bevorzugt mit einem Anteil von 0,1 bis 35 %, besonders bevorzugt mit einem Anteil von 0,5 bis 25 %, bezogen auf die Gesamtstoffmenge der Thiophene enthalten, mit der Maßgabe, dass die Summe beider Anteile 100 % ergibt. If it is a mixture of 3,4-alkylenedioxythiophenes of the general Formula (I-a) and (I-b) can be used in the context of the invention 3,4-alkylenedioxythiophenes of the general formulas (I-a) and (I-b) in any molar ratio be contained in this mixture. 3,4-Alkylenedioxythiophenes are preferred of the general formula (I-a) with a proportion of 65 to 99.9%, particularly preferably in a proportion of 75 to 99.5%, based on the total amount of substance of thiophenes, and the 3,4-alkylenedioxythiophenes of the general Formula (I-b) are preferred in a proportion of 0.1 to 35%, particularly preferred with a share of 0.5 to 25%, based on the total amount of Thiophene contain, with the proviso that the sum of both parts is 100%.

Bevorzugt kann im Rahmen der ErfindungPreferably, within the scope of the invention

M
für eine n-funktionelle Gruppe der allgemeinen Formeln (II-a) oder (II-b) stehen,
Figure 00070001
Figure 00070002
worin
X1, X2, X3
unabhängig voneinander für gegebenenfalls substituierte Strukturen ausgewählt aus
Figure 00080001
Figure 00080002
Figure 00080003
Figure 00080004
Figure 00080005
Figure 00080006
Figure 00080007
Figure 00090001
Figure 00090002
Figure 00090003
Figure 00090004
Figure 00090005
Figure 00090006
Figure 00090007
Figure 00090008
Figure 00090009
Z1, Z2 unabhängig voneinander für Strukturen ausgewählt aus
Figure 00100001
Figure 00100002
Figure 00100003
Figure 00100004
Figure 00100005
Figure 00100006
steht,
wobei
Rx und Ry
unabhängig voneinander für H, gegebenenfalls substituiertes C1-C22-Alkyl, C1-C22-Halogenalkyl, C1-C22-Alkenyl, C1-C22-Alkoxy, C1-C22-Thioalkyl, C1-C22-Iminoalkyl, C1-C22-Alkoxycarbonyl, C1- C22-Alkoxycarbonyloxy, einen Rest einer aliphatischen C1-C22-Alkancarbonsäure oder der Acrylsäure, Halogen, Pseudohalogen, NO2, eine Carboxyl- oder eine Hydroxygruppe steht,
h
für eine ganze Zahl von 1 bis 10 steht,
w
eine ganze Zahl von 1 bis 5, bevorzugt 1 bis 3, ist,
x, y, z
unabhängig voneinander für 0 oder 1 stehen, und
n
für 1 oder 2 steht, wobei
für den Fall, dass n für 1 steht, die Gruppe der allgemeinen Formeln (II-a) oder (II-b) an einer der mit * gekennzeichneten Verknüpfungsstellen eine Flügelgruppe F trägt,
wobei
F
für H, gegebenenfalls substituiertes C1-C22-Alkyl, C1-C22-Halogenalkyl, C1-C22-Alkenyl, C1-C22-Alkoxy, C1-C22-Thioalkyl, C1-C22-Iminoalkyl, C1-C22-Alkoxycarbonyl, C1-C22-Alkoxycarbonyloxy, einen Rest einer aliphatischen C1-C22-Alkancarbonsäure oder der Acrylsäure, Halogen, Pseudohalogen, eine Nitro- (NO2-), eine Carboxyl-, eine Sulfonsäure- bzw. Sulfonat- oder eine Hydroxygruppe steht.
M
represent an n-functional group of the general formulas (II-a) or (II-b),
Figure 00070001
Figure 00070002
wherein
X 1 , X 2 , X 3
independently selected for optionally substituted structures
Figure 00080001
Figure 00080002
Figure 00080003
Figure 00080004
Figure 00080005
Figure 00080006
Figure 00080007
Figure 00090001
Figure 00090002
Figure 00090003
Figure 00090004
Figure 00090005
Figure 00090006
Figure 00090007
Figure 00090008
Figure 00090009
Z 1 , Z 2 are selected independently of one another for structures
Figure 00100001
Figure 00100002
Figure 00100003
Figure 00100004
Figure 00100005
Figure 00100006
stands,
in which
R x and R y
independently of one another for H, optionally substituted C 1 -C 22 alkyl, C 1 -C 22 haloalkyl, C 1 -C 22 alkenyl, C 1 -C 22 alkoxy, C 1 -C 22 thioalkyl, C 1 - C 22-iminoalkyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyl, C 1 - C 22 alkoxycarbonyloxy, a radical of an aliphatic C 1 -C 22 alkanecarboxylic acid or acrylic acid, halogen, pseudo-halogen, NO 2, a carboxyl or a hydroxyl group is .
H
represents an integer from 1 to 10,
w
is an integer from 1 to 5, preferably 1 to 3,
x, y, z
independently represent 0 or 1, and
n
represents 1 or 2, where
in the event that n stands for 1, the group of the general formulas (II-a) or (II-b) bears a wing group F at one of the linking points marked with *,
in which
F
is H, optionally substituted C 1 -C 22 alkyl, C 1 -C 22 haloalkyl, C 1 -C 22 alkenyl, C 1- C 22 alkoxy, C 1- C 22- thioalkyl, C 1- C 22 Iminoalkyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyloxy, a residue of an aliphatic C 1 -C 22 alkane carboxylic acid or acrylic acid, halogen, pseudohalogen, a nitro (NO 2 -), a carboxyl , a sulfonic acid or sulfonate or a hydroxy group.

In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, worin M für eine n-funktionelle Gruppe der allgemeinen Formel (II-a) steht, steht w für eine ganze Zahl von 2 bis 5, wobei X1, n und F die oben genannte Bedeutung haben können.In preferred embodiments of the invention, in which M represents an n-functional group of the general formula (II-a), w represents an integer from 2 to 5, where X 1 , n and F can have the meaning given above.

Ein Besonderheit tritt auf, wenn in der allgemeinen Formel (II-a) w für 1 steht. In diesem Fall kann X1 an einer der mit * gekennzeichneten Verknüpfungsstellen als Flügelgruppe F beispielsweise eine Carboxylgruppe -COOH oder einen Acrylsäurerest, z. B. -CH=CH-COOH, tragen, damit durch Dimerisierung eine mesogene Gruppe gebildet wird. A peculiarity occurs when w stands for 1 in the general formula (II-a). In this case, X 1 at one of the linking points marked with * as wing group F, for example a carboxyl group -COOH or an acrylic acid residue, e.g. B. -CH = CH-COOH, so that a mesogenic group is formed by dimerization.

Daher steht in anderen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, worin M für eine n-funktionelle Gruppe der allgemeinen Formel (II-a) steht, w für 1, n für 1 und F für eine Carboxylgruppe -COOH oder einen Acrylsäurerest -CH=CH-COOH, insbesondere dann, wenn X1 für monocyclische Strukturen aus oben für X1 genannter Auswahl steht.Therefore, in other preferred embodiments of the invention, where M is an n-functional group of the general formula (II-a), w is 1, n is 1 and F is a carboxyl group -COOH or an acrylic acid residue -CH = CH-COOH , in particular when X 1 stands for monocyclic structures from the selection mentioned above for X 1 .

Als gegebenenfalls vorhandene Substituenten für X1, X2 und X3 kommen beispielsweise lineare, verzweigte oder cyclische C1-C22-Alkyl, C1-C22 Halogenalkyl, C1-C22-Alkenyl, C1-C22-Alkoxy, C1-C22-Thioalkyl, C1-C22-Iminoalkyl, C1-C22-Alkoxycarbonyl, C1-C22-Alkoxycarbonyloxy, einen Rest einer aliphatischen C1-C22-Alkancarbonsäure oder der Acrylsäure, Halogen, Pseudohalogen, NO2 eine Carboxyl- oder eine Hydroxygruppe steht.Optional substituents for X 1 , X 2 and X 3 include, for example, linear, branched or cyclic C 1 -C 22 alkyl, C 1 -C 22 haloalkyl, C 1 -C 22 alkenyl, C 1 -C 22 alkoxy , C 1 -C 22 thioalkyl, C 1 -C 22 iminoalkyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyloxy, a residue of an aliphatic C 1 -C 22 alkane carboxylic acid or acrylic acid, halogen, Pseudohalogen, NO 2 is a carboxyl or a hydroxy group.

In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind X1, X2 und X3 unsubstituiert.In preferred embodiments of the present invention, X 1 , X 2 and X 3 are unsubstituted.

Weiterhin bevorzugt kann im Rahmen der ErfindungCan also be preferred within the scope of the invention

M
für eine n-funktionelle Gruppe ausgewählt aus den allgemeinen Formeln (II-c-1) bis (II-c-6) stehen,
Figure 00130001
Figure 00130002
worin
n
für eine ganze Zahl von 1 bis 8 steht, wobei
für den Fall, dass n für eine ganze Zahl kleiner als 8 steht, die Gruppe ausgewählt aus den allgemeinen Formeln (II-c-1) bis (II-c-6) an den restlichen 8 - n mit * gekennzeichneten Verknüpfungsstellen eine Flügelgruppe F trägt,
wobei
F
für H, gegebenenfalls substituiertes C1C22-Alkyl, C1-C22-Halogenalkyl, C1-C22-Alkenyl, C1-C22-Alkoxy, C1-C22-Thioalkyl, C1-C22-Iminoalkyl, C1-C22-Alkoxycarbonyl, C1-C22-Alkoxycarbonyloxy, einen Rest einer aliphatischen C1-C22-Alkancarbonsäure oder der Acrylsäure, Halogen, Pseudohalogen, NO2, eine Carboxyl-, eine Sulfonsäure- bzw. Sulfonat- oder eine Hydroxygruppe steht.
M
stand for an n-functional group selected from the general formulas (II-c-1) to (II-c-6),
Figure 00130001
Figure 00130002
wherein
n
represents an integer from 1 to 8, where
in the event that n stands for an integer less than 8, the group selected from the general formulas (II-c-1) to (II-c-6) has a wing group F at the remaining 8 - n connection points marked with * wearing,
in which
F
is H, optionally substituted C 1 C 22 alkyl, C 1 -C 22 haloalkyl, C 1 -C 22 alkenyl, C 1 -C 22 alkoxy, C 1 -C 22 thioalkyl, C 1 -C 22 - Iminoalkyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyloxy, a residue of an aliphatic C 1 -C 22 alkane carboxylic acid or acrylic acid, halogen, pseudohalogen, NO 2 , a carboxyl, a sulfonic acid or sulfonate - or a hydroxy group.

Ebenfalls bevorzugt kann im Rahmen der Erfindung

M
für einen Steroidrest oder ein Derivat eines Steroidrestes stehen, insbesondere bevorzugt für einen Cholesterylrest oder ein Derivat des Cholesterylrestes der allgemeinen Formel (III-a) steht,
Figure 00140001
worin
R
für H, gegebenenfalls substituiertes C1-C22-Alkyl, C1-C22-Halogenalkyl, C1-C22-Alkenyl, C1-C22-Alkoxy, C1-C22-Thioalkyl, C1-C22-Iminoalkyl, C1-C22-Alkoxycarbonyl, C1-C22-Alkoxycarbonyloxy, einen Rest einer aliphatischen C1-C22-Alkancarbonsäure oder der Acrylsäure, Halogen, Pseudohalogen, NO2 eine Carboxyl-, eine Sulfonsäure- bzw. Sulfonat- oder eine Hydroxygruppe steht.
Can also be preferred within the scope of the invention
M
stand for a steroid residue or a derivative of a steroid residue, particularly preferably stands for a cholesteryl residue or a derivative of the cholesteryl residue of the general formula (III-a),
Figure 00140001
wherein
R
for H, optionally substituted C 1 -C 22 alkyl, C 1 -C 22 haloalkyl, C 1 -C 22 alkenyl, C 1 -C 22 alkoxy, C 1 -C 22 thioalkyl, C 1 -C 22 Iminoalkyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyloxy, a residue of an aliphatic C 1 -C 22 alkane carboxylic acid or acrylic acid, halogen, pseudohalogen, NO 2 a carboxyl, a sulfonic acid or sulfonate - or a hydroxy group.

Die Anknüpfung der Steroidreste oder deren Derivate erfolgt bevorzugt über das C(3)-Atom des A-Ringes im Gonan-Grundgerüst

Figure 00150001
The steroid residues or their derivatives are preferably linked via the C (3) atom of the A ring in the gonan backbone
Figure 00150001

Steroidreste oder Derivate von Steroidresten können neben dem Cholesterylrest und dessen Derivaten beispielsweise solche der allgemeinen Formeln (III-b) bis (III-e) sein,

Figure 00150002
Figure 00150003
Figure 00150004
Figure 00160001
worin R, R1, R2, R3 und R4 unabhängig voneinander die vorangehend für R genannte Bedeutung haben können. Allerdings handelt es sich hierbei lediglich um eine beispielhafte, nicht jedoch abschließende Aufzählung.In addition to the cholesteryl residue and its derivatives, steroid residues or derivatives of steroid residues can be, for example, those of the general formulas (III-b) to (III-e)
Figure 00150002
Figure 00150003
Figure 00150004
Figure 00160001
wherein R, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 can independently of one another have the meaning given for R. However, this is only an exemplary, but not exhaustive list.

In den allgemeinen Formeln (III-a) bis (III-e) sind die Konfigurationen an den einzelnen Stereozentren nicht eingezeichnet. Die vorliegende Erfmdung umfasst grundsätzlich alle bekannten Stereoisomeren sowie Gemische daraus, bevorzugt sind jedoch die natürlich vorkommenden Stereoisomeren sowie Gemische daraus.In the general formulas (III-a) to (III-e) the configurations are on the individual stereo centers not shown. The present invention includes basically all known stereoisomers and mixtures thereof are preferred however, the naturally occurring stereoisomers and mixtures thereof.

Die erfindungsgemäßen 3,4-Alkylendioxythiophene können wenigstens ein chirales C-Atom im Alkylenrest A enthalten. In diesen Fällen sind im Rahmen der Erfindung unter erfindungsgemäßen 3,4-Alkylendioxythiophenen sowohl die reinen Stereoisomeren, Enantiomeren oder Diastereomeren, als auch beliebige Mischungen aus diesen zu verstehen.The 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention can be at least one chiral C atom contained in the alkylene radical A. In these cases, are within the scope of the invention under 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention, both the pure stereoisomers, Enantiomers or diastereomers, as well as any mixtures to understand this.

Durch die Anwesenheit chiraler Verbindungen in flüssigkristallinen Phasen kann eine helixartige Überstruktur gebildet werden. Derartige Phasen können ferroelektrische Eigenschaften aufweisen.Due to the presence of chiral compounds in liquid crystalline phases a helical superstructure can be formed. Such phases can be ferroelectric Have properties.

Die erfindungsgemäßen 3,4-Alkylendioxythiophene können aus Hydroxyverbindungen der allgemeinen Formel (V),

Figure 00170001
worin A, L und p oben genannte Bedeutung haben können,
nach bekannten Verfahren je nach Bedeutung von B und M durch Umsetzung mit entsprechenden Reaktanden hergestellt werden. Prinzipiell sind alle Verfahren unter Einsatz aller Reaktanden geeignet, die mit der Hydroxygruppe in Formel (V) die Knüpfung einer Ethergruppe (-0-) oder Oxycarbonylgruppe (-O-CO-) ermöglichen. Bei den bekannten Verfahren kann es sich je nach Bedeutung von B beispielsweise um Veresterungs- oder Veretherungsreaktionen handeln, jedoch kommen auch andere Reaktiontypen in Frage. Die Reaktanden können als gegenüber der Hydroxygruppe in Formel (V) reaktive funktionelle Gruppe beispielsweise eine Carbonsäuregruppe oder deren Derivat, eine Aldehydgruppe, Halogen oder andere enthalten. Beispielhaft seien hier Cholesterylchlorformiat, [(4'-Cyan-1,1'-biphenyl-4-yl)oxy]-carbonsäuren oder [(4'-Brom-1,1'-biphenyl-4-yl)oxy]carbonsäuren genannt. Geeignete Reaktanden, die nicht käuflich zu erwerben sind, können vor der Anknüpfung an die Verbindungen der Formel (V) aus Edukten enthaltend die Gruppierung B bzw. M oder aus Edukten, die durch ihre Verknüpfung erst die Gruppierungen B und M bilden, hergestellt werden. Es ist auch möglich B und M stufenweise anzuknüpfen, indem man die Hydroxyverbindungen der allgemeinen Formel (V) zunächst mit einem bifunktionellen Reaktanden umsetzt, der beispielsweise die Gruppierung B enthält, und das Zwischenprodukt nach Isolierung oder in situ mit einem weiteren beispielsweise die Gruppierung M enthaltenden Reaktanden zu den erfindungsgemäßen 3,4-Alkylendioxythiophenen umsetzt. Derartige Verfahren sind dem Fachmann ebenfalls bekannt. Als bifunktionelle Reaktanden seien beispielhaft α,ω-Dihalogenverbindungen, wie 1,6-Dibromhexan, genannt; als die Gruppierung M enthaltenden Reaktanden seien beispielhaft 4-(4-Alkoxyphenyl)phenol und 4-(4-Bromphenyl)phenol genannt.The 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention can be obtained from hydroxy compounds of the general formula (V)
Figure 00170001
where A, L and p can have the meaning given above,
according to known methods depending on the importance of B and M by reaction with appropriate reactants. In principle, all processes using all reactants are suitable which, with the hydroxy group in formula (V), enable the formation of an ether group (-0-) or oxycarbonyl group (-O-CO-). Depending on the importance of B, the known processes can be, for example, esterification or etherification reactions, but other types of reaction are also possible. The reactants can contain, for example, a carboxylic acid group or its derivative, an aldehyde group, halogen or others as a functional group reactive towards the hydroxyl group in formula (V). Examples include cholesteryl chloroformate, [(4'-cyano-1,1'-biphenyl-4-yl) oxy] carboxylic acids or [(4'-bromo-1,1'-biphenyl-4-yl) oxy] carboxylic acids , Suitable reactants, which are not commercially available, can be prepared from starting materials containing the B or M group or from starting materials which only form the B and M groups through their linkage, before being linked to the compounds of the formula (V). It is also possible to link B and M in stages by first reacting the hydroxy compounds of the general formula (V) with a bifunctional reactant which contains, for example, the group B, and the intermediate product after isolation or in situ with another, for example containing the group M. Reactants to the 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention. Such methods are also known to the person skilled in the art. Examples of bifunctional reactants are α, ω-dihalogen compounds, such as 1,6-dibromohexane; 4- (4-alkoxyphenyl) phenol and 4- (4-bromophenyl) phenol may be mentioned as examples of the reactants containing the group M.

Die Hydroxyverbindungen der Formel (V) können in einer sauer katalysierten Umetherungsreaktion aus Alkantriolen und 3,4-Dialkoxythiophenen hergestellt werden. Geeignete 3,4-Dialkoxythiophene hierfür sind insbesondere diejenigen mit kurzkettigen n-Alkoxygruppen, bevorzugt Methoxy-, Ethoxy- und n-Propoxy-Gruppen. Diese Arbeitsweise ist prinzipiell in Adv. Mater. 11 (1999), S. 1379 - 1381 beschrieben. Die bevorzugten Ausgangsverbindungen EDT-Methanol und Hydroxy-PDT können auch gemäß US-A 5.111.327 im Gemisch hergestellt werden. Es können aber auch die reinen Verbindungen eingesetzt werden, die z. B. durch eine chromatographische Trennung gemäß US-A 5.111.327 erhältlich sind. EDT-Methanol kann auch direkt in reiner Form gemäß Reynolds et al., Polym. Prepr. (Am. Chem. Soc., Div. Polym. Chem.) 38(2), (1997), 320 mittels 2,3-Dibrompropylacetat hergestellt werden.The hydroxy compounds of the formula (V) can be prepared in an acid-catalyzed transetherification reaction from alkanetriols and 3,4-dialkoxythiophenes. Suitable 3,4-dialkoxythiophenes for this are in particular those with short-chain n-alkoxy groups, preferably methoxy, ethoxy and n-propoxy groups. This way of working is principally in Adv. Mater. 11 (1999), pp. 1379-1381. The preferred starting compounds EDT-methanol and hydroxy-PDT can also be prepared in a mixture in accordance with US Pat. No. 5,111,327. However, it is also possible to use the pure compounds which, for. B. are available by a chromatographic separation according to US-A 5,111,327. EDT-methanol can also be used directly in pure form according to Reynolds et al., Polym. Prepr. (Am. Chem. Soc., Div. Polym. Chem.) 38 (2), (1997), 320 using 2,3-dibromopropyl acetate.

Die erfindungsgemäßen 3,4-Alkylendioxythiophene eignen sich hervorragend zur Herstellung von Polythiophenen.The 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention are outstandingly suitable for Manufacture of polythiophenes.

Daher ist ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen 3,4-Alkylendioxythiophene oder Mischungen aus diesen zur Herstellung von Polythiophenen.Therefore, the present invention also relates to the use of the invention 3,4-alkylenedioxythiophenes or mixtures thereof for the preparation of polythiophenes.

Weiterhin Gegenstand der Erfindung sind Polythiophene, dadurch gekennzeichnet, dass sie wiederkehrende Einheiten der allgemeinen Formel (IV) enthalten,

Figure 00190001
worin
A, L, p, M und B die oben genannte Bedeutung haben,
ausgenommen Polythiophene bestehend aus wiederkehrenden Einheiten der Formel (ii)
Figure 00190002
The invention furthermore relates to polythiophenes, characterized in that they contain recurring units of the general formula (IV)
Figure 00190001
wherein
A, L, p, M and B have the meaning given above,
excluding polythiophenes consisting of repeating units of the formula (ii)
Figure 00190002

Im Rahmen der Erfmdung können dies Polythiophene sein, die gleiche oder verschiedene wiederkehrende Einheiten der allgemeinen Formel (IV) enthalten, wobei es im Falle verschiedener wiederkehrender Einheiten der allgemeinen Formel (IV) bei den Polythiophenen um Copolymere handelt. Je nach Anordnung der verschiedenen wiederkehrenden Einheiten der allgemeinen Formel (IV) kann es sich dabei um statistische, alternierende, Gradienten- oder Block-Copolymere handeln.In the context of the invention, these can be polythiophenes, the same or different contain recurring units of the general formula (IV), where in the case of different recurring units of the general formula (IV) the polythiophenes are copolymers. Depending on the arrangement of the different recurring units of the general formula (IV) can be are statistical, alternating, gradient or block copolymers.

Bevorzugte erfindungsgemäße Polythiophene sind dadurch gekennzeichnet, dass sie wiederkehrende Einheiten der allgemeinen Formel (IV-a) und/oder (IV-b) enthalten,

Figure 00200001
worinPreferred polythiophenes according to the invention are characterized in that they contain repeating units of the general formula (IV-a) and / or (IV-b),
Figure 00200001
wherein

M und B die oben genannte Bedeutung haben.M and B have the meaning given above.

In diesen bevorzugten erfindungsgemäßen Polythiophenen können im Rahmen der Erfindung die wiederkehrenden Einheiten der allgemeinen Formel (IV-a) und (IV-b) in einem beliebigen Stoffmengenverhältnis enthalten sein. Besonders bevorzugt sind erfindungsgemäße Polythiophene die wiederkehrenden Einheiten der allgemeinen Formel (IV-a) mit einem Anteil von 65 bis 99,9 %, ganz besonders bevorzugt mit einem Anteil von 75 bis 99,5 % bezogen auf die Gesamtstoffmenge der wiederkehrenden Einheiten, enthalten, und die wiederkehrenden Einheiten der allgemeinen Formel (IV-b) besonders bevorzugt mit einem Anteil von 0,1 bis 35 %, ganz besonders bevorzugt mit einem Anteil von 0,1 bis 25 %, bezogen auf die Gesamtstoffmenge wiederkehrenden Einheiten enthalten, mit der Maßgabe, dass die Summe beider Anteile 100 % ergibt.In these preferred polythiophenes according to the invention, the Invention the recurring units of the general formula (IV-a) and (IV-b) be contained in any molar ratio. Are particularly preferred polythiophenes according to the invention are the repeating units of the general Formula (IV-a) with a proportion of 65 to 99.9%, very particularly preferably with a share of 75 to 99.5% based on the total amount of the recurring Units, included, and the recurring units of general Formula (IV-b) particularly preferably with a proportion of 0.1 to 35%, very particularly preferably in a proportion of 0.1 to 25%, based on the total amount of substance recurring units included, with the proviso that the sum of both shares results in 100%.

Unter dem Begriff Polythiophene sind im Rahmen der Erfindung bevorzugt alle Verbindungen umfasst, die mindestens 2 und höchstens 200, bevorzugt mindestens 2 und höchstens 50, wiederkehrende Einheiten der allgemeinen Formel (IV) enthalten.In the context of the invention, all compounds are preferred under the term polythiophenes comprises at least 2 and at most 200, preferably at least 2 and contain at most 50, repeating units of the general formula (IV).

Bevorzugt sind die erfindungsgemäßen Polythiophene neutral und halbleitend oder kationisch und elektrisch leitfähig. Für den Fall, dass es sich um kationische Polythiophene handelt, werden die positiven Ladungen der Polythiophen-Polykationen nicht in den Formeln (IV), (IV-a), (IV-b) dargestellt, da ihre genaue Zahl und ihre Position nicht einwandfrei feststellbar sind. Die Anzahl der positiven Ladungen ist jedoch mindestens 1 und höchstens die Gesamtzahl aller wiederkehrenden Einheiten im Polythiophen.The polythiophenes according to the invention are preferably neutral and semiconducting or cationic and electrically conductive. In the event that it is cationic polythiophenes acts, the positive charges of the polythiophene polycations not shown in formulas (IV), (IV-a), (IV-b) because their exact number and their Position can not be determined correctly. The number of positive charges is however at least 1 and at most the total number of all recurring units in polythiophene.

Zur Kompensation der positiven Ladung enthält die kationische Form der Polythiophene Anionen, vorzugsweise Polyanionen, als Gegenionen.To compensate for the positive charge contains the cationic form of the polythiophenes Anions, preferably polyanions, as counterions.

Als Polyanionen dienen vorzugsweise die Anionen von polymeren Carbonsäuren, wie Polyacrylsäuren, Polymethacrylsäure oder Polymaleinsäuren und polymeren Sulfonsäuren, wie Polystyrolsulfonsäuren und Polyvinylsulfonsäuren. Diese Polycarbon- und -sulfonsäuren können auch Copolymere von Vinylcarbon- und Vinylsulfonsäuren mit anderen polymerisierbaren Monomeren, wie Acrylsäureestern und Styrol, sein.The anions of polymeric carboxylic acids preferably serve as polyanions, such as polyacrylic acids, polymethacrylic acid or polymaleic acids and polymers Sulphonic acids such as polystyrene sulphonic acids and polyvinyl sulphonic acids. This polycarbonate and sulfonic acids can also be copolymers of vinyl carbon and vinyl sulfonic acids with other polymerizable monomers, such as acrylic acid esters and styrene, his.

Besonders bevorzugt ist das Anion der Polystyrolsulfonsäure als Gegenion.The anion of the polystyrene sulfonic acid is particularly preferred as the counter ion.

Das Molekulargewicht der die Polyanionen liefernden Polysäuren beträgt vorzugsweise 1 000 bis 2 000 000, besonders bevorzugt 2 000 bis 500 000. Die Polysäuren oder ihre Alkalisalze sind im Handel erhältlich, z.B. Polystyrolsulfonsäuren und Polyacrylsäuren.The molecular weight of the polyacids providing the polyanions is preferably 1,000 to 2,000,000, particularly preferably 2,000 to 500,000. The polyacids or their alkali salts are commercially available, e.g. Polystyrene sulfonic acids and Polyacrylic.

Die Polythiophene enthaltend wiederkehrende Einheiten der allgemeinen Formel (IV) können durch chemische oder elektrochemische oxidative Polymerisation der erfindungsgemäßen 3,4-Alkylendioxythiophene hergestellt werden.The polythiophenes containing recurring units of the general formula (IV) can by chemical or electrochemical oxidative polymerization of the 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention can be prepared.

Weiterhin Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Polythiophenen enthaltend wiederkehrende Einheiten der allgemeinen Formel (IV), ausgenommen Polythiophene bestehend aus wiederkehrenden Einheiten der Formel (ii), dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungen der allgemeinen Formel (I),

Figure 00220001
worin
A, L, p, M und B die oben genannte Bedeutung haben,
elektrochemisch oxidativ polymerisiert werden.The present invention thus furthermore relates to a process for the preparation of polythiophenes containing recurring units of the general formula (IV), with the exception of polythiophenes consisting of recurring units of the formula (ii), characterized in that compounds of the general formula (I)
Figure 00220001
wherein
A, L, p, M and B have the meaning given above,
are electrochemically oxidatively polymerized.

Die elektrochemische oxidative Polymerisation der erfindungsgemäßen 3,4-Alkylendioxythiophene kann bei Temperaturen von -78°C bis zum Siedepunkt des eingesetzten Lösungsmittels bzw. erfindungsgemäßen 3,4-Alkylendioxythiophen vorgenommen werden. Bevorzugt wird bei Temperaturen von -20°C bis 60°C elektrolysiert.The electrochemical oxidative polymerization of the 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention can be used at temperatures from -78 ° C to the boiling point of the Solvent or 3,4-alkylenedioxythiophene according to the invention made become. Preference is given to temperatures from -20 ° C to 60 ° C electrolyzed.

Die Reaktionszeiten betragen in Abhängigkeit vom verwendeten Monomer, dem verwendeten Elektrolyten, der gewählten Elektrolysetemperatur und der angewendeten Stromdichte 1 Minute bis 24 Stunden.The reaction times are dependent on the monomer used, the one used Electrolytes, the selected electrolysis temperature and the applied one Current density from 1 minute to 24 hours.

Sofern die erfindungsgemäßen 3,4-Alkylendioxythiophene unter den Elektrolysebedingungen flüssig sind, kann die Elektropolymerisation in An- oder Abwesenheit von unter den Elektrolysebedingungen inerten Lösungsmitteln vorgenommen werden; die Elektropolymerisation von unter den Elektrolysebedingungen festen erfindungsgemäßen 3,4-Alkylendioxythiophenen wird in Gegenwart von unter den Elektrolysebedingungen inerten Lösungsmitteln durchgeführt. In bestimmten Fällen kann es vorteilhaft sein, Lösungsmittelgemische einzusetzen und/oder den Lösungsmitteln Lösungsvermittler (Detergentien) zuzusetzen.If the 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention under the electrolysis conditions are liquid, electropolymerization can be present or absent of solvents which are inert under the electrolysis conditions become; the electropolymerization of solid according to the invention under the electrolysis conditions 3,4-Alkylenedioxythiophenen is in the presence of among the Electrolysis conditions carried out inert solvents. In certain cases it may be advantageous to use solvent mixtures and / or the solvents Add solubilizers (detergents).

Als unter den Elektrolysebedingungen inerte Lösungsmittel seien beispielsweise genannt: Wasser; Alkohole wie Methanol und Ethanol; Ketone wie Acetophenon; halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff und Fluorkohlenwasserstoffe; Ester wie Ethylacetat und Butylacetat; Kohlensäureester wie Propylencarbonat; aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol, Xylol; aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Pentan, Hexan, Heptan und Cyclohexan; Nitrile wie Acetonitril und Benzonitril; Sulfoxide wie Dimethylsulfoxid; Sulfone wie Dimethylsulfon, Phenylmethylsulfon und Sulfolan; flüssige aliphatische Amide wie Methylacetamid, Dimethylacetamid, Dimethylformamid, Pyrrolidon, N-Methylpyrrolidon, Caprolactam, N-Methylcaprolactam; aliphatische und gemischt aliphatisch-aromatische Ether wie Diethylether und Anisol; flüssige Harnstoffe wie Tetramethylharnstoff oder N-N-Dimethyl-imidazolidinon. Die Polymerisation kann auch aus lyotroper flüssigkristalliner Phase heraus erfolgen.Examples of solvents which are inert under the electrolysis conditions are: Water; Alcohols such as methanol and ethanol; Ketones such as acetophenone; halogenated Hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride and fluorocarbons; Esters such as ethyl acetate and butyl acetate; carbonate ester such as propylene carbonate; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene; aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane and cyclohexane; Nitriles such as acetonitrile and benzonitrile; Sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; sulfones such as dimethyl sulfone, phenylmethyl sulfone and sulfolane; liquid aliphatic Amides such as methylacetamide, dimethylacetamide, dimethylformamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, Caprolactam, N-methylcaprolactam; aliphatic and mixed aliphatic-aromatic ethers such as diethyl ether and anisole; liquid ureas like Tetramethyl urea or N-N-dimethyl-imidazolidinone. The polymerization can also take place out of lyotropic liquid crystalline phase.

Für die Elektropolymerisation werden die erfindungsgemäßen 3,4-Alkylendioxythiophene bzw. deren Lösungen mit Elektrolytzusätzen versetzt. Als Elektrolytzusätze werden vorzugsweise freie Säuren oder übliche Leitsalze verwendet, die eine gewisse Löslichkeit in den verwendeten Lösungsmitteln aufweisen. Als Elektrolytzusätze haben sich z.B. bewährt: freie Säuren wie p-Toluolsulfonsäure, Methansulfonsäure, ferner Salze mit Alkansulfonat-, aromatischen Sulfonat-, Tetrafluoroborat-, Hexafluorophosphat-, Perchlorat-, Hexafluoroantimonat-, Hexafluoroarsenat- und Hexachloroantimonat-Anionen und Alkali-, Erdalkali- oder gegebenenfalls alkylierten Ammonium-, Phosphonium-, Sulfonium- und Oxonium-Kationen. Gegenebenfalls können bei der elektrochemischen Polymerisation auch die o.g. polymeren Gegenionen der Elektrolyselösung oder den erfindungsgemäßen 3,4-Alkylendioxythiophenen als Elektrolytzusätze oder Leitsalze zugegeben. The 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention are used for electropolymerization or their solutions mixed with electrolyte additives. As electrolyte additives free acids or customary conductive salts are preferably used, which have a certain Have solubility in the solvents used. As electrolyte additives have e.g. proven: free acids such as p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, also salts with alkanesulfonate, aromatic sulfonate, tetrafluoroborate, hexafluorophosphate, Perchlorate, hexafluoroantimonate, hexafluoroarsenate and hexachloroantimonate anions and alkali, alkaline earth or optionally alkylated Ammonium, phosphonium, sulfonium and oxonium cations. Also against In the case of electrochemical polymerization, the above-mentioned polymeric counterions the electrolysis solution or the 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention added as electrolyte additives or conductive salts.

Die Konzentrationen der erfindungsgemäßen 3,4-Alkylendioxythiophene können zwischen 0,01 und 100 Gew.-% (100 Gew.-% nur bei flüssigem Thiophen) liegen; bevorzugt betragen die Konzentrationen 0,1 bis 5 Gew.-%.The concentrations of the 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention can between 0.01 and 100% by weight (100% by weight only with liquid thiophene); the concentrations are preferably 0.1 to 5% by weight.

Die Elektropolymerisation kann diskontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt werden.The electropolymerization can be carried out batchwise or continuously become.

Die Stromdichten für die Elektropolymerisation können in weiten Grenzen schwanken; üblicherweise wird mit Stromdichten von 0,0001 bis 100 mA/cm2, vorzugsweise 0,01 bis 40 mA/cm2 gearbeitet. Bei diesen Stromdichten stellen sich Spannungen von etwa 0,1 bis 50 V ein.The current densities for electropolymerization can vary within wide limits; Current densities of 0.0001 to 100 mA / cm 2 , preferably 0.01 to 40 mA / cm 2 , are usually used. At these current densities, voltages of approximately 0.1 to 50 V are established.

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Polythiophenen, enthaltend wiederkehrende Einheiten der allgemeinen Formel (IV), dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungen der allgemeinen Formel (I),

Figure 00240001
worin
A, L, p, M und B die oben genannte Bedeutung haben,
chemisch oxidativ polymerisiert werden.The present invention also relates to a process for the preparation of polythiophenes containing recurring units of the general formula (IV), characterized in that compounds of the general formula (I)
Figure 00240001
wherein
A, L, p, M and B have the meaning given above,
can be chemically oxidatively polymerized.

Die oxidative chemische Polymerisation der erfindungsgemäßen 3,4-Alkylendioxythiophene wird je nach verwendetem Oxidationsmittel und gewünschter Reaktionszeit im allgemeinen bei Temperaturen von -10°C bis 250°C, bevorzugt bei Temperaturen von 20°C bis 200°C, vorgenommen.The oxidative chemical polymerization of the 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention depending on the oxidizing agent used and the desired reaction time generally at temperatures from -10 ° C to 250 ° C, preferably at Temperatures from 20 ° C to 200 ° C.

Als Lösungsmittel für die erfindungsgemäßen 3,4-Alkylendioxythiophene und/oder Oxidationsmittel seien vor allem folgende unter den Reaktionsbedingungen inerten organischen Lösungsmittel genannt: aliphatische Alkohole wie Methanol, Ethanol, i-Propanol und Butanol; aliphatische Ketone wie Aceton und Methylethylketon; aliphatische Carbonsäureester wie Essigsäureethylester und Essigsäurebutylester; aromatische Kohlenwasserstoffe wie Toluol und Xylol; aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Hexan, Heptan und Cyclohexan; Chlorkohlenwasserstoffe wie Dichlormethan und Dichlorethan; aliphatische Nitrile wie Acetonitril, aliphatische Sulfoxide und Sulfone wie Dimethylsulfoxid und Sulfolan; aliphatische Carbonsäureamid wie Methylacetamid und Dimethylformamid; aliphatische und araliphatische Ether wie Diethylether und Anisol. Weiterhin kann auch Wasser oder Gemische aus Wasser mit den vorgenannten organischen Lösungsmitteln als Lösungsmittel verwendet werden. Die Polymerisation kann auch aus lyotroper flüssigkristalliner Phase heraus erfolgen.As a solvent for the 3,4-alkylenedioxythiophenes and / or Oxidizing agents are especially the following inert under the reaction conditions called organic solvents: aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, i-propanol and butanol; aliphatic ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; aliphatic carboxylic acid esters such as ethyl acetate and butyl acetate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane and cyclohexane; Chlorinated hydrocarbons such as dichloromethane and dichloroethane; aliphatic nitriles such as acetonitrile, aliphatic sulfoxides and sulfones such as dimethyl sulfoxide and sulfolane; aliphatic carboxamide such as Methylacetamide and dimethylformamide; aliphatic and araliphatic ethers such as Diethyl ether and anisole. Water or mixtures of water can also be used used with the aforementioned organic solvents as a solvent become. The polymerization can also be carried out from a lyotropic liquid-crystalline phase respectively.

Als Oxidationsmittel werden die dem Fachmann bekannten für die oxidative Polymerisation von Thiophenen geeigneten Oxidationsmittel verwendet; diese sind beispielsweise in G. Koßmehl, Makromol. Chem., Macromol. Symp. 4, 45-64 (1986)) beschrieben. Bevorzugt sind aus praktischen Gründen preiswerte und leicht handhabbare Oxidationsmittel wie Eisen-III-Salze anorganischer Säuren, wie beispielsweise FeCl3, Fe(ClO4)3 oder Fe2(SO4)3, und die Eisen-III-Salze organischer Säuren und organische Reste aufweisender anorganischer Säuren, ferner H2O2 K2Cr2O7, Alkaliund Ammoniumperoxodisulfate, Alkaliperborate, Kaliumpermanganat, Kupfersalze, wie Kupfertetrafluoroborat oder Cer(IV)-Salze bzw. CeO2. Gegebenenfalls kann die Anwesenheit katalytischer Mengen an Metallionen, wie Eisen-, Cobalt-, Nickel-, Kupfer, Molybdän- oder Vanadiumionen hilfreich sein. The oxidizing agents used are the oxidizing agents known to the person skilled in the art and suitable for the oxidative polymerization of thiophenes; these are for example in G. Koßmehl, Makromol. Chem., Macromol. Symp. 4, 45-64 (1986)). For practical reasons, inexpensive and easy-to-handle oxidizing agents, such as iron III salts of inorganic acids, such as, for example, FeCl 3 , Fe (ClO 4 ) 3 or Fe 2 (SO 4 ) 3 , and the iron III salts of organic acids and organic are preferred Residues of inorganic acids, also H 2 O 2 K 2 Cr 2 O 7 , alkali and ammonium peroxodisulfates, alkali perborates, potassium permanganate, copper salts, such as copper tetrafluoroborate or cerium (IV) salts or CeO 2 . The presence of catalytic amounts of metal ions, such as iron, cobalt, nickel, copper, molybdenum or vanadium ions, may be helpful.

Für die oxidative Polymerisation der erfindungsgemäßen 3,4-Alkylendioxythiophene und gegebenenfalls anschließende Oxidation der Poly-3,4-Alkylendioxythiophene werden theoretisch je Mol Thiophen ungefähr 2,25 Äquivalente Oxidationsmittel benötigt (siehe z.B. J. Polym. Sc. Part A Polymer Chemistry Vol. 26, S. 1287 (1988)). Es können aber auch niedrigere oder höhere Äquivalente an Oxidationsmittel eingesetzt werden. Im Rahmen der Erfindung wird je Mol Thiophen bevorzugt ein Äquivalent oder mehr, besonders bevorzugt 2 Äquivalente oder mehr Oxidationsmittel eingesetzt.For the oxidative polymerization of the 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention and optionally subsequent oxidation of the poly-3,4-alkylenedioxythiophenes theoretically, about 2.25 equivalents of oxidizing agent are required per mole of thiophene (See, e.g., J. Polym. Sc. Part A Polymer Chemistry Vol. 26, p. 1287 (1988)). However, lower or higher equivalents of oxidizing agent can also be used be used. In the context of the invention, one is preferred per mole of thiophene Equivalents or more, particularly preferably 2 equivalents or more oxidizing agents used.

Als Eisen-III-Salze organische Reste aufweisender anorganischer Säuren seien beispielsweise die Eisen-III-Salze der Schwefelsäurehalbester von C1-C20-Alkanolen, z.B. das Fe-III-Salz des Laurylsulfates genannt.Examples of iron III salts of organic residues of inorganic acids are the iron III salts of the sulfuric acid semiesters of C 1 -C 20 alkanols, for example the Fe III salt of lauryl sulfate.

Als Eisen-III-Salze organischer Säuren seien beispielsweise genannt: die Fe-III-Salze von C1-C20-Alkansulfonsäuren, wie der Methan- und der Dodecansulfonsäure, aliphatischen C1-C20-Carbonsäuren wie der 2-Ethylhexylcarbonsäure, aliphatischen Perfluorcarbonsäuren, wie der Trifluoressigsäure und der Perfluoroctansäure, aliphatischen Dicarbonsäuren, wie der Oxalsäure und vor allem von aromatischen, gegebenenfalls durch C1-C20-Alkylgruppen substituierten Sulfonsäuren wie der Benzolsulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure und der Dodecylbenzolsulfonsäure und Cycloalkansulfonsäuren wie Camphersulfonsäure.Examples of iron III salts of organic acids which may be mentioned are: the Fe III salts of C 1 -C 20 -alkanesulfonic acids, such as methane and dodecanesulfonic acid, aliphatic C 1 -C 20 -carboxylic acids such as 2-ethylhexylcarboxylic acid, aliphatic Perfluorocarboxylic acids such as trifluoroacetic acid and perfluorooctanoic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as oxalic acid and especially aromatic sulfonic acids optionally substituted by C 1 -C 20 -alkyl groups such as benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid and dodecylbenzenesulfonic acid and cycloalkanesulfonic acids such as.

Es können auch Gemische dieser vorgenannten Fe-III-Salze organischer Säuren eingesetzt werden.Mixtures of these aforementioned Fe III salts of organic acids can also be used become.

Außerdem können als Gegenionen zu den erfindungsgemäßen Polythiophenen, für den Fall, dass es sich um kationische Polythiophene handelt, die gegebenenfalls vorhandenen Anionen des verwendeten Oxidationsmittels dienen, so dass im Falle der chemischen oxidativen Polymerisation eine Zugabe zusätzlicher Gegenionen nicht zwingend erforderlich ist. In addition, as counterions to the polythiophenes according to the invention, for the case that it is cationic polythiophenes, the possibly existing Anions of the oxidizing agent used, so that in the case of chemical oxidative polymerization does not add additional counterions is imperative.

In bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren werden als Verbindungen der allgemeinen Formel (I) oder Mischungen aus diesen, Verbindungen mit einer Struktur der allgemeinen Formel (I-a) und/oder (I-b),

Figure 00270001
worinIn preferred embodiments of the processes according to the invention, as compounds of the general formula (I) or mixtures thereof, compounds having a structure of the general formula (Ia) and / or (Ib),
Figure 00270001
wherein

B und M die oben genannte Bedeutung haben, eingesetzt.B and M have the meaning given above.

In besonders bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Gemisch aus 3,4-Alkylendioxythiophenen der allgemeinen Formeln (I-a) und (I-b), worin B und M die oben genannte Bedeutung haben, eingesetzt.In particularly preferred embodiments of the method according to the invention a mixture of 3,4-alkylenedioxythiophenes of the general formulas (I-a) and (I-b), wherein B and M have the meaning given above.

In diesen Gemischen können im Rahmen der Erfindung die 3,4-Alkylendioxythiophene der allgemeinen Formel (I-a) und (I-b) in einem beliebigen Stoffinengenverhältnis enthalten sein. Bevorzugt sind die 3,4-Alkylendioxythiophene der allgemeinen Formel (I-a) mit einem Anteil von 65 bis 99,9 %, besonders bevorzugt mit einem Anteil von 75 bis 99,5 % bezogen auf die Gesamtstoffmenge der Thiophene, enthalten, und die 3,4-Alkylendioxythiophenen der allgemeinen Formel (I-b) sind bevorzugt mit einem Anteil von 0,1 bis 35 %, besonders bevorzugt mit einem Anteil von 0,1 bis 25 %, bezogen auf die Gesamtstoffmenge der Thiophene enthalten, mit der Maßgabe, dass die Summe beider Anteile 100 % ergibt. Dabei können die Stoffmengenanteile der 3,4-Alkylendioxythiophene der allgemeinen Formeln (I-a) und (I-b) den Stoffinengenanteilen der wiederkehrenden Einheiten der allgemeinen Formeln (VI-a) und (VI-b) in den resultierenden erfindungsgemäßen Polythiophenen entsprechen, können aber auch von diesen verschieden sein.In the context of the invention, the 3,4-alkylenedioxythiophenes can be used in these mixtures of the general formulas (I-a) and (I-b) in any substance quantity ratio be included. The 3,4-alkylenedioxythiophenes of the general are preferred Formula (I-a) with a proportion of 65 to 99.9%, particularly preferably with a share of 75 to 99.5% based on the total amount of thiophenes, contain, and the 3,4-alkylenedioxythiophenes of the general formula (I-b) are preferred with a proportion of 0.1 to 35%, particularly preferably with a proportion from 0.1 to 25%, based on the total amount of thiophenes, with provided that the sum of both shares is 100%. The proportions of substance can the 3,4-alkylenedioxythiophenes of the general formulas (I-a) and (I-b) The proportions of the recurring units of the general Formulas (VI-a) and (VI-b) in the resulting polythiophenes according to the invention correspond, but can also be different from these.

C1-C5-Alkylenreste können im Rahmen der Erfindung Methylen, Ethylen, n-Propylen, n-Butylen oder n-Pentylen sein, lineare oder cyclische C1-C20-Alkylenreste darüberhinaus n-Hexylen, n-Heptylen, n-Octylen, n-Nonylen, n-Decylen, n-Undecylen, n-Dodecylen, n-Tridecylen oder n-Tetradecylen, n-Hexadecylen, n-Octadecylen oder n-Eicosylen, Cyclopentylen, Cyclohexylen, Cycloheptylen, Cyclooctylen, Cyclononylen oder Cyclodecylen. Lineare, verzweigte oder cyclische C1-C22-Alkylreste können im Rahmen der Erfindung beispielsweise Methyl, Ethyl, n-oder iso-Propyl, n-, iso-, sec- oder tert-Butyl, n-Pentyl, 1-Methylbutyl, 2-Methylbutyl, 3-Methylbutyl, 1-Ethylpropyl, 1,1-Dimethylpropyl, 1,2-Dimethylpropyl, 2,2-Dimethylpropyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl, 2-Ethylhexyl, n-Nonyl, n-Decyl, n-Undecyl, n-Dodecyl, n-Tridecyl oder n-Tetradecyl, n-Hexadecyl, n-Octadecyl oder n-Eicosyl, n-Docosyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Cyclononyl oder Cyclodecyl sein, wobei cylische Alkylreste mindestens C5-Cycloalkylreste sind. C5-C20-Arylenreste können beispielsweise Phenylen, Naphthylen, Biphenylen, Fluorenylen, Indenylen, Cyclopentadienylen oder Anthracenylen und C6-C20-Aralkylenreste beispielsweise o-, m-, p-Tolylen, Benzylen, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4-, 3,5-Xylylen oder Mesitylen sein. C2-C20-Heteroarylenreste können auf allen heteroaromatischen Ringsystemen basieren, die zusätzlich zu den C-Atomen noch ein bis drei Heteroatome ausgewählt aus N, O oder S im heteroaromatischen Ring- oder Ringsystem aufweisen, wie beispielsweise Pyrrol. Thiophen, Furan, Pyridin, Indol, Carbazol, Pyrazol, Imidazol oder Thiazol. C2-C200-Oligo- oder -Polyethergruppen können im Rahmen der Erfindung solche mit ein bis 50 O-Atomen in der Oligo- bzw. Polyetherkette, C2-C80-Oligo- oder -Polyethergruppen solche mit ein bis 20 O-Atomen, sein, wobei die kleinste Oligoethergruppe mit zwei C-Atomen eine Dimethylenethergruppe (-CH2-O-CH2-) ist. C1-C22 Halogenalkyl, C1-C22-Alkenyl, C1-C22-Alkoxy, C1-C22-Thioalkyl, C1-C22-Iminoalkyl, C1-C22-Alkoxycarbonyl, C1-C22-Alkoxycarbonyloxy sowie Reste von aliphatischen C1-C22-Alkancarbonsäuren können sich von vorangehend aufgeführten C1-C22-Alkylresten durch entsprechende Substitution eines H-Atoms durch die funktionelle Gruppe ableiten. Halogen können beispielsweise Fluor, Chlor, Brom und Iodreste, Pseudohalogen beispielsweise Cyan, Thiocyan, Isocyan oder Isothiocyanreste sein. Die vorangehende Aufzählung dient der beispielhaften Erläuterung der Erfindung und ist nicht als abschließend zu betrachten.In the context of the invention, C 1 -C 5 alkylene radicals can be methylene, ethylene, n-propylene, n-butylene or n-pentylene, and linear or cyclic C 1 -C 20 alkylene radicals can also be n-hexylene, n-heptylene, n- Octylene, n-nonylene, n-decylene, n-undecylene, n-dodecylene, n-tridecylene or n-tetradecylene, n-hexadecylene, n-octadecylene or n-eicosylene, cyclopentylene, cyclohexylene, cycloheptylene, cyclooctylene, cyclononylene or cyclodecylene. Linear, branched or cyclic C 1 -C 22 -alkyl radicals can, for example, be methyl, ethyl, n- or isopropyl, n-, iso-, sec- or tert-butyl, n-pentyl, 1-methylbutyl, 2-methylbutyl, 3-methylbutyl, 1-ethylpropyl, 1,1-dimethylpropyl, 1,2-dimethylpropyl, 2,2-dimethylpropyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, n-nonyl, n-decyl, n-undecyl, n-dodecyl, n-tridecyl or n-tetradecyl, n-hexadecyl, n-octadecyl or n-eicosyl, n-docosyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl or cyclodecyl, where cyclic alkyl radicals are at least C 5 cycloalkyl radicals. C 5 -C 20 arylene residues can, for example, phenylene, naphthylene, biphenylene, fluorenylene, indenylene, cyclopentadienylene or anthracenylene and C 6 -C 20 aralkylene residues, for example o-, m-, p-tolylene, benzylene, 2,3-, 2, 4-, 2,5-, 2,6-, 3,4-, 3,5-xylylene or mesitylene. C 2 -C 20 heteroarylene radicals can be based on all heteroaromatic ring systems which, in addition to the C atoms, also have one to three heteroatoms selected from N, O or S in the heteroaromatic ring or ring system, such as, for example, pyrrole. Thiophene, furan, pyridine, indole, carbazole, pyrazole, imidazole or thiazole. In the context of the invention, C 2 -C 200 oligo- or polyether groups can contain those with one to 50 O atoms in the oligo or polyether chain, C 2 -C 80 oligo- or polyether groups can contain those with one to 20 O- Atoms, the smallest oligoether group with two carbon atoms is a dimethylene ether group (-CH 2 -O-CH 2 -). C 1 -C 22 haloalkyl, C 1 -C 22 alkenyl, C 1 -C 22 alkoxy, C 1 -C 22 thioalkyl, C 1 -C 22 iminoalkyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyl, C 1 - C 22 -alkoxycarbonyloxy and residues of aliphatic C 1 -C 22 -alkanecarboxylic acids can be derived from the above-mentioned C 1 -C 22 -alkyl radicals by appropriate substitution of an H atom by the functional group. Halogen can be, for example, fluorine, chlorine, bromine and iodine residues, pseudohalogen, for example cyan, thiocyan, isocyan or isothiocyanic residues. The preceding list serves to explain the invention by way of example and is not to be regarded as conclusive.

Als gegebenenfalls vorhandene Substituenten beispielsweise für C1-C22-Alkyl kommen beispielsweise Halogen, Pseudohalogen, Keto-, Aldehyd-, Amino-, Hydroxy-, Nitro-, Thiohydroxy-, Carboxyl-, Carboxylat-, Sulfonsäure- oder Sulfonatgruppen in FrageHalogen, pseudohalogen, keto, aldehyde, amino, hydroxyl, nitro, thiohydroxy, carboxyl, carboxylate, sulfonic acid or sulfonate groups, for example, are suitable as optional substituents, for example for C 1 -C 22 alkyl

Kombiniert man wie im Falle der vorliegenden Erfindung das Prinzip der mesogenen Gruppen mit Polymeren, so kann man flüssigkristalline Polymere erhalten. Es können jedoch auch, bedingt durch den molekularen Ordnungszustand, Polymere mit verbesserten Eigenschaften, wie z.B. höherer Leitfähigkeit, entstehen, die keine flüssigkristallinen Eigenschaften zeigen.Combining the mesogenic principle as in the case of the present invention Groups with polymers, so you can get liquid crystalline polymers. It However, due to the molecular order, they can also contain polymers improved properties such as higher conductivity, which arise Show liquid crystalline properties.

Die erfindungsgemäßen Polythiophene eignen sich als Bestandteile in elektrischen oder elektronischen Bauteilen, lichtemittierenden Bauteilen, insbesondere organischen elektrischen oder elektronischen Bauteilen bzw. lichtemittierenden Bauteilen, z.B. Leuchtelementen, Photozellen oder organischen Transistoren. Des weiteren können sie zur antistatischen Beschichtung, z.B. zur Ausrüstung von Kunststofffolien für die Verpackung elektronischer Bauteile und für Reinraumverpackungen, zur antistatischen Ausrüstung von Kathodenstrahlröhren oder zur antistatischen Ausrüstung von photographischen Filmen, in der Optoelektronik, z.B. als transparente Heizung, als transparente Elektroden, als Leiterplatten oder für elektrisch einfärbbare Fensterscheiben, oder in der Solarenergie-Technik verwendet werden.The polythiophenes according to the invention are suitable as components in electrical or electronic components, light-emitting components, in particular organic electrical or electronic components or light-emitting components, e.g. Luminous elements, photocells or organic transistors. Of they can also be used for antistatic coating, e.g. for finishing plastic films for the packaging of electronic components and for clean room packaging, for the antistatic finishing of cathode ray tubes or for antistatic Equipment for photographic films in optoelectronics, e.g. as transparent heating, as transparent electrodes, as printed circuit boards or for electrically colored window panes, or used in solar energy technology become.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ebenfalls die Verwendung der erfindungsgemäßen Polythiophene als Bestandteil in elektrischen oder elektronischen Bauteilen, lichtemittierenden Bauteilen, zur antistatischen Beschichtung, in der Optoelektronik oder in der Solarenergie-Technik.The present invention therefore also relates to the use of the invention Polythiophenes as a component in electrical or electronic Components, light-emitting components, for antistatic coating, in optoelectronics or in solar energy technology.

Die Leitfähigkeit beispielsweise von Bestandteilen in elektrischen oder elektronischen Bauteilen, lichtemittierenden Bauteilen oder antistatischen Beschichtungen aus den erfindungsgemäßen Polythiophenen kann durch eine Temperaturbehandlung (Temperung) weiter erhöht werden. Dabei können unter Umständen flüssigkristalline Phasen durchlaufen werden. Die Temperung erfolgt bevorzugt bei Temperaturen von 80°C bis 300°C, besonders bevorzugt von 100°C bis 250°C, für einen Zeitraum von 15 Minuten bis 6 Stunden, besonders bevorzugt 30 Minuten bis 4 Stunden. Bei erfindungsgemäßen Polythiophenen, die gemäß chemischer oxidativer Polymerisation hergestellt wurden, sollte die Temperung bevorzugt nach Auswaschen überschüssiger Reaktanden, wie beispielsweise Oxidationsmittel oder überschüssigen Monomers, mit einem geeigneten Lösungsmittel, bevorzugt Wasser oder Alkoholen, erfolgen.The conductivity, for example, of components in electrical or electronic components, light-emitting components or antistatic coatings from the polythiophenes according to the invention can by a Temperature treatment (tempering) can be increased further. Under certain circumstances be passed through liquid crystalline phases. Annealing is preferred at temperatures from 80 ° C to 300 ° C, particularly preferably from 100 ° C to 250 ° C, for a period of 15 minutes to 6 hours, particularly preferably 30 Minutes to 4 hours. In the case of polythiophenes according to the invention, which according to chemical oxidative polymerization were produced, the tempering should be preferred after washing out excess reactants, such as Oxidizing agent or excess monomer, with a suitable solvent, preferably water or alcohols.

Bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Polythiophene in Form leitfähiger Schichten bzw. Beschichtungen in elektrischen oder elektronischen Bauteilen, lichtemittierenden Bauteilen, zur antistatischen Beschichtung, in der Optoelektronik oder in der Solarenergie-Technik eingesetzt. Diese leitfähigen Schichten werden vorzugsweise mittels in situ-Polymerisation der entsprechenden erfindungsgemäßen 3,4-Alkylendioxythiophene und einem oder mehreren Oxidationsmitteln gegebenenfalls in Anwesenheit zusätzlicher Gegenionen hergestellt. Der Begriff der in situ-Polymerisation ist dem Fachmann bekannt.The polythiophenes according to the invention are preferably used in the form of conductive layers or coatings in electrical or electronic components, light-emitting components, for antistatic coating, in optoelectronics or in solar energy technology. These conductive layers are preferably produced by in situ polymerization of the corresponding 3,4-alkylenedioxythiophenes according to the invention and one or more oxidizing agents, optionally in the presence of additional counterions. The term in-situ polymerization is known to the person skilled in the art.

In bevorzugten Ausführungsformen werden die leitfähigen Schichten zur Erhöhung der Leitfähigkeit einer Temperaturbehandlung (Temperung) unterzogen.In preferred embodiments, the conductive layers increase subjected to the conductivity of a temperature treatment (tempering).

Die leitfähigen Schichten können beispielsweise hergestellt werden, indem die erfindungsgemäßen 3,4-Alkylendioxythiophene, Oxidationsmittel und gegebenenfalls Gegenionen, zusammen oder nacheinander gegebenenfalls in Form von Lösungen, auf die zu beschichtende Unterlage aufgebracht und chemisch oxidativ zu den erfindungsgemäßen Polythiophenen polymerisiert werden und gegebenenfalls vorhandenes Lösungsmittel vor, während oder nach der Polymerisation entfernt wird.The conductive layers can be produced, for example, by the inventive 3,4-alkylenedioxythiophenes, oxidizing agents and optionally Counterions, together or in succession, optionally in the form of solutions, applied to the substrate to be coated and chemically oxidative to the inventive Polythiophenes are polymerized and any present Solvent is removed before, during or after the polymerization.

Die Aufbringung der Lösungen auf die zu beschichtende Unterlage kann nach bekannten Verfahren, z.B. durch Tränkung, Gießen, Auftropfen, Spritzen, Aufsprühen, Aufrakeln, Bestreichen oder Bedrucken erfolgen. The solutions can be applied to the substrate to be coated according to known methods Methods, e.g. by impregnation, pouring, dripping, spraying, spraying on, Squeegee, brush or print.

BeispieleExamples

Figure 00320001
Figure 00320001

Das im Folgenden verwendete EDT-Methanol/Hydroxy-PDT-Gemisch wurde gemäß US-A 5.111.327 hergestellt. Cholesterylchlorformiat ist kommerziell erhältlich; [(4'-Cyan-1,1'-biphenyl-4-yl)oxy]essigsäure, [(4'-Cyan-1,1'-biphenyl-4-yl)oxy]buttersäure und [(4'-Cyan-1,1'-biphenyl-4-yl)oxy]valeriansäure sowie [(4'-Brom-1,1'-biphenyl-4-yl)oxy]valeriansäure wurden gemäß J. Am. Chem. Soc. 119 (1997), S. 5825-5826 hergestellt.The EDT-methanol / hydroxy-PDT mixture used below was according to US-A 5,111,327. Cholesteryl chloroformate is commercially available; [(4'-cyano-1,1'-biphenyl-4-yl) oxy] acetic acid, [(4'-cyano-1,1'-biphenyl-4-yl) oxy] butyric acid and [(4'-cyano-1,1'-biphenyl-4-yl) oxy] valeric acid and [(4'-bromo-1,1'-biphenyl-4-yl) oxy] valeric acid were according to J. Am. Chem. Soc. 119 (1997), Pp. 5825-5826.

Beispiel 1:Example 1:

2,46 g eines Gemisches aus 80 % EDT-Methanol und 20 % Hydroxy-PDT werden (entsprechend 11,5 mmol EDT-Methanol) werden in trockenem Methylenchlorid gelöst und eisgekühlt. 5,68 g (12,6 mmol) Cholesterylchlorformiat in trockenem Methylenchlorid werden zu dieser gekühlten Lösung zugegeben. Anschließend werden langsam 1,40 g (13,8 mmol) Triethylamin zugetropft und das Eisbad entfernt. Die Reaktionsmischung wird für 30 h bei Raumtemperatur (23°C) gerührt, anschließend werden nochmals 2,64 g (5,9 mmol) Cholesterylchlorformiat sowie 0,63 g (6,2 mmol) Triethylamin in Methylenchlorid langsam hinzugefügt. Nach weiteren 72 h Reaktionszeit wird die Lösung je drei Mal mit 1 M (molarer) HCl und gesättigter NaHCO3-Lösung ausgeschüttelt. Die organische Phase wird mit MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer bei 20 mbar entfernt.2.46 g of a mixture of 80% EDT-methanol and 20% hydroxy-PDT (corresponding to 11.5 mmol EDT-methanol) are dissolved in dry methylene chloride and ice-cooled. 5.68 g (12.6 mmol) of cholesteryl chloroformate in dry methylene chloride are added to this cooled solution. Then 1.40 g (13.8 mmol) of triethylamine are slowly added dropwise and the ice bath is removed. The reaction mixture is stirred for 30 h at room temperature (23 ° C.), then another 2.64 g (5.9 mmol) cholesteryl chloroformate and 0.63 g (6.2 mmol) triethylamine in methylene chloride are slowly added. After a further 72 h reaction time, the solution is extracted three times with 1 M (molar) HCl and saturated NaHCO 3 solution. The organic phase is dried with MgSO 4 and the solvent is removed on a rotary evaporator at 20 mbar.

Das Rohprodukt wird durch zweimalige Säulenchromatographie gereinigt (Laufmittel: 1. CHCl3, 2. Petrolether, mit CHCl3 eluiert). Das Produkt wird aus Aceton umkristallisiert, man erhält 0,93 g (I-a1) (im Gemisch mit 2 % (I-b1); Prozentangaben wenn nichts anderes erwähnt bezogen auf die Stoffmenge) als farbloses Pulver.

Figure 00330001
Figure 00330002
IR ν-1 [cm-1] = 2939, 2902, 2867, 2848; 1740
1H-NMR (200 MHz, CDCl3): δ [ppm] = 6,48 (s, 2% 2H, Nebenprodukt I-b1); 6,35, 6,32 (2*d, je 98 % 1H, 4 J CH-CH: 3,91 Hz); 5,38 (d, 1H); 4,62 - 4,15 (m, 5H); 4,26 (dd, 1H, J CH-CH: 4,05 Hz); 2,38 (d, 2H); 2,17 - 0,73 (m, 38H); 0,99 (s, 3H); 0,89 (d, 3H); 0,84 (d, 6H); 0,66 (s, 3H)
13C-NMR (50,3 MHz, CDCl3): δ [ppm] = 154,16; 141,19, 140,93; 139,20; 123,14; 100,18, 99,98; 78,58; 71,26, 65,48, 65,18; 56,70; 56,16; 50,02; 42,34; 39,74; 39,53; 37,97; 36,85; 36,55; 36,21; 35,80; 31,92; 31,86; 28,23; 28,03; 27,66; 24,29; 23,85; 22,82; 22,59; 19,27, 18,74; 11,88
MS (FD, 5 kV): m/z = 585,5 [M+H]+ The crude product is purified by column chromatography twice (eluent: 1st CHCl 3 , 2nd petroleum ether, eluted with CHCl 3 ). The product is recrystallized from acetone, 0.93 g (I-a1) (in a mixture with 2% (I-b1); percentages, unless stated otherwise, based on the amount of substance) is obtained as a colorless powder.
Figure 00330001
Figure 00330002
IR ν -1 [cm -1 ] = 2939, 2902, 2867, 2848; 1740
1 H NMR (200 MHz, CDCl 3 ): δ [ppm] = 6.48 (s, 2% 2H, by-product I-b1); 6.35, 6.32 (2 * d, 98% each 1H, 4 J CH-CH : 3.91 Hz); 5.38 (d. 1H); 4.62 - 4.15 (m, 5H); 4.26 (dd, 1H, J CH-CH : 4.05 Hz); 2.38 (d. 2H); 2.17 - 0.73 (m, 38H); 0.99 (s, 3H); 0.89 (d, 3H); 0.84 (d, 6H); 0.66 (s, 3H)
13 C NMR (50.3 MHz, CDCl 3 ): δ [ppm] = 154.16; 141.19, 140.93; 139.20; 123.14; 100.18, 99.98; 78.58; 71.26, 65.48, 65.18; 56.70; 56.16; 50.02; 42.34; 39.74; 39.53; 37.97; 36.85; 36.55; 36.21; 35.80; 31.92; 31.86; 28.23; 28.03; 27.66; 24.29; 23.85; 22.82; 22.59; 19.27, 18.74; 11.88
MS (FD, 5 kV): m / z = 585.5 [M + H] +

Phasenübergänge (bestimmt mit dem Polarisationsmikroskop): Phase transitions (determined with a polarizing microscope):

  • Schmp. 131,9°C, Klarpunkt 137,5 °C (beim 1. Heizen)Mp 131.9 ° C, clear point 137.5 ° C (on 1st heating)
  • K 131,9 FC 137,5 I (K = kristallin, FC = flüssigkristallin, I = isotrop flüssig; die Zahlenwerte zwischen den Phasenbezeichnungen geben die Übergangstemperatur in °C an, z.B. K 131,9 FC = Übergang von der kristallinen zur flüssigkristallinen Phase bei 131,9°C)K 131.9 FC 137.5 I (K = crystalline, FC = liquid crystalline, I = isotropic liquid; the Numerical values between the phase names indicate the transition temperature in ° C, e.g. K 131.9 FC = transition from the crystalline to the liquid-crystalline phase at 131.9 ° C)
  • Beispiel 2:Example 2:

    Figure 00340001
    Figure 00340001

    1,73 g eines Gemisches aus 80 % EDT-Methanol und 20 % Hydroxy-PDT (entsprechend 8,08 mmol EDT-Methanol), 1,64 g N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid und 0,13 g 4-(Dimethylamino)pyridin werden in 100 ml CH2Cl2 gelöst und im Eisbad auf ca. 0°C gekühlt. Dazu werden unter Rühren und Eiskühlung 2,00 g [(4'-Cyan-1,1'-biphenyl-4-yl)oxy]essigsäure innerhalb 1 h portionsweise hinzugefügt. Danach wird die Reaktion für 42,5 h bei 23°C weitergeführt. Anschließend wird der gebildete N,N'-Dlcyclohexylharnstoff abfiltriert. Das Filtrat wird nacheinander je zweimal mit 200 ml 1 M HCl, 200 ml gesättigter NaHCO3-Lösung sowie 200 ml gesättigter NaCl-Lösung ausgeschüttelt. Die organische Phase wird über MgSO4 getrocknet und nach Abfiltrieren des Magnesiumsulfats am Rotationsverdampfer vom Lösungsmittel befreit. Man erhält 3,71 g Rohprodukt, das säulenchromatographisch mit n-Hexan/Ethylacetat 3:2 gereinigt wird. Vom reinen Ester des EDT-Methanols (I-a2) werden 0,39 g als farblose Kristalle erhalten.

    Figure 00350001
    IR ν-1 [cm-1] = 2992, 2979, 2942, 2909, 2226, 1751 und 1743 , 1604, 1582 und 1495
    1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6): δ (ppm) = 7,87 (d, 2H, 3 J CH-CH: 8,51 Hz,); 7,81 (d, 2H 3 J CH-CH: 8,51 Hz); 7,68 (d, 2H, 3 J CH-CH: 8,83 Hz); 7,06 (d, 2H, 3 J CH-CH: 8,83 Hz); 6,61 (d, 1H, 4 J CH-CH: 3,78 Hz,); 6,58 (d, 1H, 4 J CH-CH: 3,78 Hz); 4,93 (s, 2H); 4,53 - 4,32 (m, 3H); 4,26 (dd, 1H, J CH-CH: 11,67 Hz); 3,96 (dd, 1H, J CH-CH: 11,67 Hz).
    13C-NMR (125,75 MHz, DMSO-d6): δ (ppm) = 166,69; 156,38; 142,32; 139,28, 139,17, 130,99; 129,45; 126,53; 125,20; 117,19; 113,45; 107,52; 98,24, 98,20; 69,49; 63,03, 62,74; 60,70. MS (EI, 70 eV): m/z = 407 M+ 100 % 208 C14H10NO+ 24,3 % 178 C13H8N+ 49,1 % 155 C7H7O2S+ 22,5 % 1.73 g of a mixture of 80% EDT-methanol and 20% hydroxy-PDT (corresponding to 8.08 mmol EDT-methanol), 1.64 g of N, N'-dicyclohexylcarbodiimide and 0.13 g of 4- (dimethylamino) pyridine are dissolved in 100 ml CH 2 Cl 2 and cooled to approx. 0 ° C in an ice bath. 2.00 g [(4'-cyano-1,1'-biphenyl-4-yl) oxy] acetic acid are added in portions over the course of 1 h with stirring and ice cooling. The reaction is then continued at 23 ° C. for 42.5 h. The N, N'-dlcyclohexylurea formed is then filtered off. The filtrate is extracted twice in succession with 200 ml of 1 M HCl, 200 ml of saturated NaHCO 3 solution and 200 ml of saturated NaCl solution. The organic phase is dried over MgSO 4 and, after filtering off the magnesium sulfate on a rotary evaporator, freed from the solvent. 3.71 g of crude product are obtained, which is purified by column chromatography with n-hexane / ethyl acetate 3: 2. 0.39 g of the pure ester of EDT-methanol (I-a2) are obtained as colorless crystals.
    Figure 00350001
    IR ν -1 [cm -1 ] = 2992, 2979, 2942, 2909, 2226, 1751 and 1743, 1604, 1582 and 1495
    1 H NMR (500 MHz, DMSO-d 6 ): δ (ppm) = 7.87 (d, 2H, 3 J CH-CH : 8.51 Hz,); 7.81 (d, 2H 3 J CH-CH: 8.51 Hz); 7.68 (d, 2H, 3 J CH-CH : 8.83 Hz); 7.06 (d, 2H, 3 J CH-CH : 8.83 Hz); 6.61 (d, 1H, 4 J CH-CH : 3.78 Hz,); 6.58 (d, 1H, 4 J CH-CH : 3.78 Hz); 4.93 (s, 2H); 4.53 - 4.32 (m, 3H); 4.26 (dd, 1H, J CH-CH : 11.67 Hz); 3.96 (dd, 1H, J CH-CH : 11.67 Hz).
    13 C NMR (125.75 MHz, DMSO-d 6 ): δ (ppm) = 166.69; 156.38; 142.32; 139.28, 139.17, 130.99; 129.45; 126.53; 125.20; 117.19; 113.45; 107.52; 98.24, 98.20; 69.49; 63.03, 62.74; 60.70. MS (EI, 70 eV): m / z = 407 M + 100% 208 C 14 H 10 NO + 24.3% 178 C 13 H 8 N + 49.1% 155 C 7 H 7 O 2 S + 22.5%

    Schmelzbereich: 125,2 - 127,7 °C (am Polarisationsmikroskop beobachtet). Melting range: 125.2 - 127.7 ° C (observed on the polarizing microscope). Beispiel 3:Example 3:

    Figure 00360001
    Figure 00360001

    1,06 g eines Gemisches aus 80 % EDT-Methanol und 20 % Hydroxy-PDT (entsprechend 6,19 mmol; 4,95 mmol bezogen auf die Hauptkomponente EDT-Methanol), 1,04 g (5,04 mmol) N.N'-Dicyclohexylcarbodiimid und 0,15 g (1,22 mmol) 4-(Dimethylamino)- pyridin werden in 50 ml CH2Cl2 gelöst und in einem Eisbad abgekühlt. 1,42 g (5,05 mmol) [(4'-Cyan-1,1'-biphenyl-4-yl)oxy]-buttersäure (siehe Formel) werden portionsweise unter Rühren zu der eisgekühlten Lösung hinzugefügt. Nach 1 h wird die Reaktion bei Raumtemperatur fortgeführt. Nach weiteren 64 h wird der gebildete farblose Niederschlag (N,N'-Dicyclohexylharnstoff) abfiltriert. Die klare, farblose Lösung wird nacheinander mit je zwei Mal 75 ml 1 N HCl, 75 ml gesättigter NaHCO3-Lösung sowie 75 ml gesättigter NaCl-Lösung ausgeschüttelt. Die klare organische Phase wird über MgSO4 getrocknet, das Trockenmittel abfiltriert und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt. Man erhält 2,38 g Rohprodukt.1.06 g of a mixture of 80% EDT-methanol and 20% hydroxy-PDT (corresponding to 6.19 mmol; 4.95 mmol based on the main component EDT-methanol), 1.04 g (5.04 mmol) N. N'-dicyclohexylcarbodiimide and 0.15 g (1.22 mmol) of 4- (dimethylamino) pyridine are dissolved in 50 ml of CH 2 Cl 2 and cooled in an ice bath. 1.42 g (5.05 mmol) of [(4'-cyan-1,1'-biphenyl-4-yl) oxy] butyric acid (see formula) are added in portions to the ice-cooled solution with stirring. After 1 h the reaction is continued at room temperature. After a further 64 h, the colorless precipitate formed (N, N'-dicyclohexylurea) is filtered off. The clear, colorless solution is shaken out successively with 75 ml of 1N HCl, 75 ml of saturated NaHCO 3 solution and 75 ml of saturated NaCl solution. The clear organic phase is dried over MgSO 4 , the drying agent is filtered off and the solvent is removed on a rotary evaporator. 2.38 g of crude product are obtained.

    Die Aufreinigung erfolgt durch säulenchromatographische Trennung. Laufmittel: n-Hexan/ Ethylacetat 3:2. '
    Ausbeute (I-a3)/(I-b3): 1,25 g farbloses Pulver (56,8 % der Theorie) 2 Isomere: ca. 95 % (I-a3) und 5 % (I-b3)

    Figure 00370001
    Figure 00370002
    The purification is carried out by column chromatographic separation. Mobile solvent: n-hexane / ethyl acetate 3: 2. '
    Yield (I-a3) / (I-b3): 1.25 g colorless powder (56.8% of theory) 2 isomers: approx. 95% (I-a3) and 5% (I-b3)
    Figure 00370001
    Figure 00370002

    Daten für (I-a3)/(I-b3), Stoffmengen-Verhältnis 95:5Data for (I-a3) / (I-b3), molar ratio 95: 5

    IR ν-1 [cm-1] = 3117; 2969, 2947, 2923, 2905, 2884; 2222; 1734 1597, 1582, 1486; 827,815
    1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6): δ [ppm] = 7,86 (d, 2H); 7,81 (d, 2H); 7,68 (d, 2H, 3 J CH-CH: 8,83 Hz); 7,03 (d, 2H, 3 J CH-CH: 8,83 Hz); 6,79 (s, 5 % 2H, (I-b3)); 6,58 (s, 95 % 2H); 4,47 - 4,38 (m, 1H); 4,36 - 4,23 (m, 3H); 4,15 (d, 5 % 4H, (I-b3)); 4,05 (t, 2H); 4,00 (dd, 1H); 2,55 (t, 2H); 2,02 (tt , 2H)
    13C-NMR (125,75 MHz, DMSO-d6): δ [ppm] = 172,46; 159,23; 144,36; 141,20, 141,11; 132,90; 130,58; 128,44; 126,97; 119,13; 115,23; 109,25; 100,08; 71,46; 66,72; 65,10; 62,24; 30,08; 24,22 MS (EI, 70 eV): m/z = 435 M+ 39,8 % 264 C17H14NO2 + 12,6 % 241 C11H13O4S+ 44,5 % 195 C13H8NO+ 34,3 % 155 C7H7O2S+ 100 %
    IR ν -1 [cm -1 ] = 3117; 2969, 2947, 2923, 2905, 2884; 2222; 1734 1597, 1582, 1486; 827.815
    1 H NMR (500 MHz, DMSO-d 6 ): δ [ppm] = 7.86 (d, 2H); 7.81 (d. 2H); 7.68 (d, 2H, 3 J CH-CH : 8.83 Hz); 7.03 (d, 2H, 3 J CH-CH : 8.83 Hz); 6.79 (s, 5% 2H, (I-b3)); 6.58 (s, 95% 2H); 4.47 - 4.38 (m, 1H); 4.36 - 4.23 (m, 3H); 4.15 (d, 5% 4H, (I-b3)); 4.05 (t, 2H); 4.00 (dd, 1H); 2.55 (t, 2H); 2.02 (tt, 2H)
    13 C NMR (125.75 MHz, DMSO-d 6 ): δ [ppm] = 172.46; 159.23; 144.36; 141.20, 141.11; 132.90; 130.58; 128.44; 126.97; 119.13; 115.23; 109.25; 100.08; 71.46; 66.72; 65.10; 62.24; 30.08; 24.22 MS (EI, 70 eV): m / z = 435 M + 39.8% 264 C 17 H 14 NO 2 + 12.6% 241 C 11 H 13 O 4 S + 44.5% 195 C 13 H 8 NO + 34.3% 155 C 7 H 7 O 2 S + 100%

    Phasenübergänge (bestimmt mit dem Polarisationsmikroskop): Phase transitions (determined with a polarizing microscope):

  • Schmelzbereich: 119,8 - 121,9°C (beim 1. Aufheizen)isotrop bei 118,8°C beim 2. HeizenMelting range: 119.8 - 121.9 ° C (on 1st heating) isotropic at 118.8 ° C on 2. Heating
  • K 116,9 FC 117,0 I (beim 3. Heizen)K 116.9 FC 117.0 I (with 3rd heating)
  • Beispiel 4:Example 4:

    Figure 00380001
    Figure 00380001

    2,20 g eines Gemisches aus 80 % EDT-Methanol und 20 % Hydroxy-PDT (entsprechend 12,9 mmol; 10,3 mmol bezogen auf die Hauptkomponente EDT-Methanol), 2,10 g (10,2 mmol) N.N'-Dicyclohexylcarbodiimid und 1 Spatelspitze 4-(Dimethylamino)pyridin werden in 80 ml CH2Cl2 gelöst und in einem Eisbad abgekühlt. 3,00 g (10,2 mmol) [(4'-Cyan-1,1'-biphenyl-4-yl)oxy]valeriansäure (siehe Formel) werden spatelweise unter Rühren zu der kalten (0°C) Lösung hinzugefügt. Reste von [(4'-Cyan-1,1'-biphenyl-4-yl)oxy]valeriansäure werden in 20 ml CH2Cl2 gelöst und der Reaktion hinzugefügt. Nach 1 h wird die Reaktion bei Raumtemperatur fortgeführt. Nach weiteren 48 h wird der gebildete farblose Niederschlag (N,N'-Dicyclohexylharnstoff) abfiltriert. Die klare, farblose Lösung wird nacheinander mit je drei Mal 75 ml 1 N HCl, 75 ml gesättigter NaHCO3-Lösung sowie 75 ml gesättigter NaCl-Lösung ausgeschüttelt. Die organische Phase wird über MgSO4 getrocknet, das Trockenmittel abfiltriert und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt. Man erhält 4,70 g Rohprodukt.2.20 g of a mixture of 80% EDT-methanol and 20% hydroxy-PDT (corresponding to 12.9 mmol; 10.3 mmol based on the main component EDT-methanol), 2.10 g (10.2 mmol) N. N'-dicyclohexylcarbodiimide and 1 spatula tip 4- (dimethylamino) pyridine are dissolved in 80 ml CH 2 Cl 2 and cooled in an ice bath. 3.00 g (10.2 mmol) of [(4'-cyan-1,1'-biphenyl-4-yl) oxy] valeric acid (see formula) are added to the cold (0 ° C.) solution with spatulas while stirring. Residues of [(4'-cyan-1,1'-biphenyl-4-yl) oxy] valeric acid are dissolved in 20 ml of CH 2 Cl 2 and added to the reaction. After 1 h the reaction is continued at room temperature. After a further 48 h, the colorless precipitate formed (N, N'-dicyclohexylurea) is filtered off. The clear, colorless solution is shaken out successively with three times 75 ml of 1N HCl, 75 ml of saturated NaHCO 3 solution and 75 ml of saturated NaCl solution. The organic phase is dried over MgSO 4 , the drying agent is filtered off and the solvent is removed on a rotary evaporator. 4.70 g of crude product are obtained.

    Die Aufreinigung erfolgt durch säulenchromatographische Trennung. Laufmittel: n-Hexan/ Ethylacetat 3:2.The purification is carried out by column chromatographic separation. Solvent: n-hexane / Ethyl acetate 3: 2.

    Ausbeute Reinprodukt (2 Isomere: ca. 97 % (I-a4) und 3 % (I-b4)):
    1,40 g farbloses Pulver (30,7 % der Theorie)

    Figure 00390001
    Figure 00390002
    Yield pure product (2 isomers: approx. 97% (I-a4) and 3% (I-b4)):
    1.40 g colorless powder (30.7% of theory)
    Figure 00390001
    Figure 00390002

    Daten für (I-a4)/(I-b4), Stoffmengen-Verhältnis 97:3:Data for (I-a4) / (I-b4), molar ratio 97: 3:

    IR ν-1 [cm-1] = 3122, 3109; 2962, 2938, 2918, 2879, 2864; 2220; 1733; 1600, 1579, 1481; 826.
    1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6): δ [ppm] = 7,85 (d, 2H, 3 J CH-CH: 8,52 Hz); 7,81 (d, 2H, 3 J CH-CH: 8,52 Hz); 7,67 (d, 2H, 3 J CH-CH: 8,83 Hz); 7,03 (d, 2H, 3 J CH-CH: 8,83 Hz); 6,79 (s, 3 % 2H, (I-b4)); 6,59 (s, 97 % 2H); 4,44 - 4,36 (m, 1H); 4,33 - 4,20; 4,09 - 3,94 (2*m, 2*3H); 4,14 (d, 3% 4H, (I-b4)); 2,43 (t, 2H); 1,83 - 1,62 (m, 4H)
    13C-NMR (125,75 MHz, DMSO-d6): δ [ppm] = 172,92; 159,62; 144,62; 141,46; 133,12; 130,67; 128,65; 127,17; 119,37; 115,44; 109,45; 100,30; 71,70; 67,56; 65,33; 62,32; 33,24; 28,25; 21,44
    IR ν -1 [cm -1 ] = 3122, 3109; 2962, 2938, 2918, 2879, 2864; 2220; 1733; 1600, 1579, 1481; 826th
    1 H NMR (500 MHz, DMSO-d 6 ): δ [ppm] = 7.85 (d, 2H, 3 J CH-CH : 8.52 Hz); 7.81 (d, 2H, 3 J CH-CH : 8.52 Hz); 7.67 (d, 2H, 3 J CH-CH : 8.83 Hz); 7.03 (d, 2H, 3 J CH-CH : 8.83 Hz); 6.79 (s, 3% 2H, (I-b4)); 6.59 (s, 97% 2H); 4.44 - 4.36 (m, 1H); 4.33 - 4.20; 4.09 - 3.94 (2 * m, 2 * 3H); 4.14 (d, 3% 4H, (I-b4)); 2.43 (t, 2H); 1.83 - 1.62 (m, 4H)
    13 C NMR (125.75 MHz, DMSO-d 6 ): δ [ppm] = 172.92; 159.62; 144.62; 141.46; 133.12; 130.67; 128.65; 127.17; 119.37; 115.44; 109.45; 100.30; 71.70; 67.56; 65.33; 62.32; 33.24; 28.25; 21.44

    Phasenübergänge (bestimmt mit dem Polarisationsmikroskop): Phase transitions (determined with a polarizing microscope):

    K 103,0 FC 105,8 1 (beim 1. Heizen, Start bei 95°C, Heizrate < 1°C/min) MS (EI, 70 eV): m/z = 449 M+ 25,1 % 255 C12H15O4S+ 68,9 % 195 C13H9NO+ 31,2 % 155 C7H7O2S+ 100 % K 103.0 FC 105.8 1 (at 1st heating, start at 95 ° C, heating rate <1 ° C / min) MS (EI, 70 eV): m / z = 449 M + 25.1% 255 C 12 H 15 O 4 S + 68.9% 195 C 13 H 9 NO + 31.2% 155 C 7 H 7 O 2 S + 100%

    Beispiel 5:Example 5:

    Figure 00400001
    Figure 00400001

    3,26 g eines Gemisches aus 80 % EDT-Methanol und 20 % Hydroxy-PDT (entsprechend 18,9 mmol; 15,1 mmol bezogen auf die Hauptkomponente EDT-Methanol), 3,14 g (15,2 mmol) N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid und 0,3 g (2,45 mmol) 4-(Dimethylamino)-pyridin werden in 100 ml CH2Cl2 gelöst und in einem Eisbad abgekühlt. 5,25 g (15,0 mmol) [(4'-Brom-1,1'-biphenyl-4-yl)oxy]-valeriansäure werden spatelweise unter Rühren zu der eisgekühlten Lösung hinzugefügt. Nach 1 h wird die Reaktion bei Raumtemperatur fortgeführt. Nach weiteren 65 h wird der gebildete farblose Niederschlag (N,N'-Dicyclohexylhamstoff) abfiltriert. Die klare, farblose Lösung wird nacheinander mit je drei Mal 250 ml 1 N HCl, 150 ml gesättigter NaHCO3-Lösung sowie einmal 150 ml und zweimal 100 ml gesättigter NaCl-Lösung ausgeschüttelt. Die organische Phase wird über MgSO4 getrocknet, das Trockenmittel abfiltriert und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt. Man erhält 7,98 g Rohprodukt.3.26 g of a mixture of 80% EDT-methanol and 20% hydroxy-PDT (corresponding to 18.9 mmol; 15.1 mmol based on the main component EDT-methanol), 3.14 g (15.2 mmol) N, N'-dicyclohexylcarbodiimide and 0.3 g (2.45 mmol) of 4- (dimethylamino) pyridine are dissolved in 100 ml of CH 2 Cl 2 and cooled in an ice bath. 5.25 g (15.0 mmol) of [(4'-bromo-1,1'-biphenyl-4-yl) oxy] -valeric acid are added to the ice-cooled solution with stirring in a spatula. After 1 h the reaction is continued at room temperature. After a further 65 h, the colorless precipitate (N, N'-dicyclohexylurea) formed is filtered off. The clear, colorless solution is shaken out successively with 250 ml of 1N HCl, 150 ml of saturated NaHCO 3 solution and 150 ml and 100 ml of saturated NaCl solution once. The organic phase is dried over MgSO 4 , the drying agent is filtered off and the solvent is removed on a rotary evaporator. 7.98 g of crude product are obtained.

    Die Aufreinigung erfolgt durch säulenchromatographische Trennung. Laufmittel: n-Hexan/ Ethylacetat 4:1.The purification is carried out by column chromatographic separation. Solvent: n-hexane / Ethyl acetate 4: 1.

    Ausbeute (I-a5) (enthält ca. 5 % Isomer (I-b5)):
    3,06 g farbloses Pulver (6,08 mmol = 40,5 % der Theorie)

    Figure 00410001
    Figure 00410002
    Yield (I-a5) (contains about 5% isomer (I-b5)):
    3.06 g colorless powder (6.08 mmol = 40.5% of theory)
    Figure 00410001
    Figure 00410002

    Daten für (I-a5):Data for (I-a5):

    IR ν-1 [cm-1] = 3108; 2956, 2933, 2905, 2868, 1740; 1606, 1579, 1488; 815
    1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6): δ [ppm] = 7,65 - 7,50 (m, 6H); 6,99 (d, 2H); 6,79 (s, 5% 2H), 6,59 (s, 95% 2H); 4,44 - 4,36 (m, 1H); 4,33 - 4,19; 4,17 - 4,12 (m, 5% 4H); 4,07 - 3,94 (2*m, 2*3H); 2,43 (t, 2H); 1,81 - 1,63 (m, 4H)
    13C-NMR (125,75 MHz, DMSO-d6): δ [ppm] = 172,92; 158,88; 141,46; 141,35; 139,37; 132,04; 131,43; 128,57; 128,05; 120,34; 115,32; 100,30; 71,70; 67,49; 65,33; 62,32; 33,25; 28,29; 21,46
    IR ν -1 [cm -1 ] = 3108; 2956, 2933, 2905, 2868, 1740; 1606, 1579, 1488; 815
    1 H NMR (500 MHz, DMSO-d 6 ): δ [ppm] = 7.65-7.50 (m, 6H); 6.99 (d. 2H); 6.79 (s, 5% 2H), 6.59 (s, 95% 2H); 4.44 - 4.36 (m, 1H); 4.33 - 4.19; 4.17 - 4.12 (m, 5% 4H); 4.07 - 3.94 (2 * m, 2 * 3H); 2.43 (t, 2H); 1.81 - 1.63 (m, 4H)
    13 C NMR (125.75 MHz, DMSO-d 6 ): δ [ppm] = 172.92; 158.88; 141.46; 141.35; 139.37; 132.04; 131.43; 128.57; 128.05; 120.34; 115.32; 100.30; 71.70; 67.49; 65.33; 62.32; 33.25; 28.29; 21.46

    Phasenübergänge:Phase transitions:

    Am Polarisationsmikroskop wurden flüssigkristalline Phasen beobachtet.Liquid crystalline phases were observed on the polarizing microscope.

    DSC:DSC:

  • 1. Heizen: onset: 98,50°C, Maximum: 100,68°C, Endset: 103,63°C,1.Heating : onset: 98.50 ° C, maximum: 100.68 ° C, final set: 103.63 ° C,
  • Heizrate: 5°C/min, 5 min bei 130°C haltenHeating rate: 5 ° C / min, keep at 130 ° C for 5 min
  • 1. Abkühlen:1. Cool down:

  • 1. Peak: onset: 82,41°C, Minimum: 82,39°C, Endset: 81,58°C,1.Peak: onset: 82.41 ° C, minimum: 82.39 ° C, endset: 81.58 ° C,
  • 2. Peak: onset: 81,01°C, Minimum: 81,00°C, Endset: 80,75°C,
    Heizrate: - 1°C/min
    2nd peak: onset: 81.01 ° C, minimum: 81.00 ° C, final set: 80.75 ° C,
    Heating rate: - 1 ° C / min
  • 2. Heizen:2. Heating:

  • 1. Peak: onset: 82,43°C, Maximum: 84,00°C, Endset: 85,35°C,1.Peak: onset: 82.43 ° C, maximum: 84.00 ° C, final set: 85.35 ° C,
  • 2. Peak: onset: 92,75°C, Minimum: 94,57°C, Endset: 96,00°C,
    Heizrate: 2°C/min MS (EI, 70 eV): m/z = 502 M+ 37,4 % 255 C12H15O4S+ 86,0 % 248 C12H10BrO+ 22,1 % 155 C7H7O2S+ 100,0 %
    2nd peak: onset: 92.75 ° C, minimum: 94.57 ° C, final set: 96.00 ° C,
    Heating rate: 2 ° C / min MS (EI, 70 eV): m / z = 502 M + 37.4% 255 C 12 H 15 O 4 S + 86.0% 248 C 12 H 10 BrO + 22.1% 155 C 7 H 7 O 2 S + 100.0%
  • Beispiel 6: Neutrales Polythiophen hergestellt aus (I-a5) und (I-b5) Example 6: Neutral polythiophene made from (I-a5) and (I-b5)

    0,3 g (0,6 mmol) des gemäß Beispiel 5 hergestellten Thiophengemisches (I-a5/I-b5, Stoffmengen-Verhältnis 95 : 5) werden in 12 ml Chloroform gelöst. In dieser Lösung werden 0,15 g (1,5 mmol) fein gepulvertes Calciumcarbonat aufgeschlämmt. Zu diesem Gemisch werden bei 23°C unter Rühren im Abstand von 1 h in zwei gleichen Portionen 0,24 g (1,48 mmol) Eisen-III-chlorid (wasserfrei) gegeben. Das Gemisch wird weitere 4 h bei 23°C gerührt. Danach wird mit 12 ml Methylenchlorid. Nach Zugabe von 6 ml wässrigem Ammoniak (26 %ig) wird 2 h zum Rückfluss erhitzt. Anschließend wird vom Feststoff abfiltriert. Der Feststoff wird mit Chloroform gewaschen und die vereinigten organischen Phasen erneut mit 6 ml wässrigem 26 %igem Ammoniak unter intensivem Rühren für 1 h zum Rückfluss erhitzt. Die organische Phase wird mit 0,05-molarer EDTA-Lösung (Na-Ethylendiamintetraacetat) und anschließend mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingeengt. Der feste Rückstand wird in Methanol für 30 min aufgekocht und heiß abfiltriert. Man erhält 0,13 g (43,3 % d. Th.) Polythiophen mit wiederkehrenden Einheiten (IV-a5) und (IV-b5).

    Figure 00430001
    Figure 00440001
    0.3 g (0.6 mmol) of the thiophene mixture prepared according to Example 5 (I-a5 / I-b5, molar ratio 95: 5) are dissolved in 12 ml of chloroform. 0.15 g (1.5 mmol) of finely powdered calcium carbonate is slurried in this solution. 0.24 g (1.48 mmol) of ferric chloride (anhydrous) are added to this mixture at 23 ° C. with stirring at intervals of 1 h in two equal portions. The mixture is stirred at 23 ° C. for a further 4 h. Then with 12 ml of methylene chloride. After adding 6 ml of aqueous ammonia (26%), the mixture is heated under reflux for 2 h. The solid is then filtered off. The solid is washed with chloroform and the combined organic phases are refluxed again with 6 ml of aqueous 26% ammonia with vigorous stirring for 1 h. The organic phase is washed with 0.05 molar EDTA solution (Na ethylenediaminetetraacetate) and then with water, dried over sodium sulfate and concentrated. The solid residue is boiled in methanol for 30 min and filtered hot. 0.13 g (43.3% of theory) of polythiophene with repeating units (IV-a5) and (IV-b5) are obtained.
    Figure 00430001
    Figure 00440001

    Charakterisierung durch MALDI-TOF-MS (Fig. 1). Characterization by MALDI-TOF-MS (Fig. 1). Beispiel 7: Neutrales Polythiophen hergestellt aus (I-a5) und (I-b5) Example 7: Neutral polythiophene made from (I-a5) and (I-b5)

    0,6 g (1,19 mmol) des gemäß Beispiel 5 hergestellten Thiophens (I-a5/I-b5, Stoffmengen-Verhältnis 95 : 5) werden in 24 ml Chloroform gelöst. In dieser Lösung werden 0,475 g (4,75 mmol) fein gepulvertes Calciumcarbonat aufgeschlämmt. Zu diesem Gemisch werden bei 23°C unter Rühren im Abstand von jeweils 1 h in drei gleichen Portionen 0,77 g (4,75 mmol) Eisen-III-chlorid (wasserfrei) gegeben. Das Gemisch wird weitere 4 h bei 23°C gerührt. Danach wird mit 24 ml Methylenchlorid. Nach Zugabe von 12 ml wässrigem Ammoniak (26 %ig) wird 2 h zum Rückfluss erhitzt. Anschließend wird vom Feststoff abfiltriert. Der Feststoff wird mit Chloroform gewaschen und die vereinigten organischen Phasen erneut mit 12 ml wässrigem 26 %igem Ammoniak unter intensivem Rühren für 1 h zum Rückfluss erhitzt. Die organische Phase wird mit 0,05-molarer EDTA-Lösung (Na-Ethylendiamintetraacetat) und anschließend mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingeengt. Der feste Rückstand wird in Methanol für 30 min aufgekocht und heiß abfiltriert. Man erhält 0,2 g (33,3 % d. Th.) Polythiophen mit wiederkehrenden Einheiten (IV-a5) und (IV-b5).0.6 g (1.19 mmol) of the thiophene prepared according to Example 5 (I-a5 / I-b5, molar ratio 95: 5) are dissolved in 24 ml chloroform. In this solution 0.475 g (4.75 mmol) of finely powdered calcium carbonate is slurried. To this mixture are at 23 ° C with stirring at intervals of 1 h in three same portions 0.77 g (4.75 mmol) of ferric chloride (anhydrous) added. The The mixture is stirred at 23 ° C. for a further 4 h. Then with 24 ml of methylene chloride. After adding 12 ml of aqueous ammonia (26%), the mixture is heated under reflux for 2 h. The solid is then filtered off. The solid is treated with chloroform washed and the combined organic phases again with 12 ml of aqueous 26% ammonia heated to reflux with vigorous stirring for 1 h. The organic phase is mixed with 0.05 molar EDTA solution (Na ethylenediaminetetraacetate) and then washed with water, dried over sodium sulfate and concentrated. The solid residue is boiled in methanol for 30 min and filtered hot. 0.2 g (33.3% of theory) of polythiophene with repeating units (IV-a5) and (IV-b5) are obtained.

    Charakterisierung durch Gel-Permeations-Chromatographie (in THF, Polystyrol-Standard, RI-Detektion): Mn = 2300; Mw = 9900Characterization by gel permeation chromatography (in THF, polystyrene standard, RI detection): M n = 2300; M w = 9900 Beispiel 8: Kationisches, hochleitfähiges Polythiophen aus (I-a5) und (I-b5) als Beschichtung durch in situ-Polymerisation Example 8: Cationic, highly conductive polythiophene from (I-a5) and (I-b5) as a coating by in situ polymerization

    0,22 g des gemäß Beispiel 5 hergestellten Thiophens (I-a5/I-b5, Stoffmengen-Verhältnis 95 : 5) werden in 6,625 g siedendem n-Butanol gelöst. Zu der heißen Lösung werden rasch 1,562 g einer 40 %igen Lösung von Eisen-III-tosylat in n-Butanol (Baytron® CB 40; Hersteller: H. C. Starck GmbH) gegeben und das Gemisch auf eine auf ca. 100°C vorgewärmte Glasplatte aufgerakelt (Nassfilm-Schichtdicke 24 µm). Nach 10 min Trocknung bei 100°C und Abkühlen auf Raumtemperatur (23°C) wird die Beschichtung mit entionisiertem Wasser gewaschen und föngetrocknet. Als Oberflächenwiderstand (Zweipunktmethode) werden 461 Ω/square gemessen. Die Platte wurde nochmals 30 min bei 150° getempert, als Oberflächenwiderstand nach Abkühlen auf 23°C wurden 211 Ω/square gemessen.0.22 g of the thiophene prepared according to Example 5 (I-a5 / I-b5, molar ratio 95: 5) are dissolved in 6.625 g of boiling n-butanol. To the hot solution 1.562 g of a 40% solution of ferric tosylate in n-butanol are rapidly (Baytron® CB 40; manufacturer: H.C. Starck GmbH) and the mixture a glass plate preheated to approx. 100 ° C (wet film layer thickness 24 µm). After drying for 10 min at 100 ° C and cooling to room temperature (23 ° C) the coating is washed with deionized water and blow dried. The surface resistance (two-point method) is measured at 461 Ω / square. The plate was annealed again at 150 ° for 30 min when Surface resistance after cooling to 23 ° C was measured at 211 Ω / square.

    Beispiel 9: Kationisches Polythiophen (Tetrachloroferrat) aus (I-a5) und (I-b5) als Pulver Example 9: Cationic polythiophene (tetrachloroferrate) from (I-a5) and (I-b5) as powder

    Unter N2-Schutzgas werden 1,0 g (1,99 mmol) des gemäß Beispiel 5 hergestellten Thiophens (I-a5/I-b5, Stoffmengen-Verhältnis 95 : 5) in 7,7 ml Acetonitril gelöst und zum Rückfluss erhitzt. Zu dieser Lösung werden innerhalb von 30 min unter Rückfluss 1,875 g (11,56 mmol) Eisen-III-chlorid (wasserfrei) in 19 ml Acetonitril getropft. Die Lösung wird weitere 16 h unter Rückfluss erhitzt. Anschließend wird der unlösliche Niederschlag an kationischem Polythiophen abgesaugt und mehrmals mit Acetonitril gewaschen. Ausbeute 0,89 g kationisches Polythiophen mit Tetrachloroferrat als Gegenanion. Under N 2 protective gas, 1.0 g (1.99 mmol) of the thiophene prepared according to Example 5 (I-a5 / I-b5, molar ratio 95: 5) are dissolved in 7.7 ml of acetonitrile and heated to reflux. 1.875 g (11.56 mmol) of ferric chloride (anhydrous) in 19 ml of acetonitrile are added dropwise to this solution over 30 minutes under reflux. The solution is refluxed for a further 16 h. The insoluble precipitate of cationic polythiophene is then filtered off with suction and washed several times with acetonitrile. Yield 0.89 g of cationic polythiophene with tetrachloroferrate as counter anion.

    Beispiel 10:Example 10: a) Umsetzung eines EDT-Methanol/Hydroxy-PDT Gemisches mit 1,6-Dibromhexan (Reaktand enthaltend die Gruppierung B):a) Reaction of an EDT-methanol / hydroxy-PDT mixture with 1,6-dibromohexane (Reactant containing group B):

    Figure 00460001
    Figure 00460001

    Es wird unter Ar-Schutzgasatmosphäre gearbeitet. 3,03 g Natriumhydrid (60 % in Mineralöl, 75,8 mmol) werden zweimal mit trockenem Toluol gewaschen und danach in 100 ml Toluol suspendiert. Die Suspension wird auf 80°C geheizt und 10 g EDT-Methanol/Hydroxy-PDT (80:20, 58,1 mmol (bezogen auf das Gemisch)) gelöst in 80 ml Toluol langsam innerhalb von 40 min zugetropft. Die farblose Suspension wird dabei gelblich braun. Nach einer weiteren Stunde werden 70,9 g (290,5 mmol) 1,6-Dibromhexan hinzugefügt. Die Lösung wird 100 min bei 80°C gerührt, dann wird die Heizung ausgestellt und bei Raumtemperatur (23°C) weitere 20 h gerührt. Es werden 15 ml Aceton hinzugegeben und nach einer halben Stunde werden noch 8 ml Wasser hinzugefügt. Dabei löst sich der farblose Niederschlag auf und es entstehen 2 Phasen. Die Reaktionsmischung wird zweimal mit je 90 ml 1 molarer (M) HCl ausgeschüttelt. Die Toluol-Phase wird noch mal mit 180 ml 1 M HCl extrahiert. The process is carried out under an Ar protective gas atmosphere. 3.03 g sodium hydride (60% in Mineral oil, 75.8 mmol) are washed twice with dry toluene and then suspended in 100 ml of toluene. The suspension is heated to 80 ° C and 10 g EDT-methanol / hydroxy-PDT (80:20, 58.1 mmol (based on the mixture)) dissolved slowly added dropwise in 80 ml of toluene within 40 min. The colorless suspension turns yellowish brown. After a further hour, 70.9 g (290.5 mmol) 1,6-dibromohexane added. The solution is stirred at 80 ° C for 100 min, then the heating is switched off and stirred at room temperature (23 ° C.) for a further 20 h. 15 ml of acetone are added and after half an hour are still 8 ml of water added. The colorless precipitate dissolves and arises 2 phases. The reaction mixture is twice with 90 ml of 1 molar (M) HCl shaken out. The toluene phase is extracted again with 180 ml of 1 M HCl.

    Die gesammelten HCl-Phasen werden dreimal mit 90 ml Chloroform extrahiert. Die gesammelten Chloroform-Phasen werden verworfen und die HCl-Phase dreimal mit 50 ml Toluol extrahiert. Die HCl-Phase wird danach verworfen. Die gesammelten Toluol-Phasen werden dreimal mit je 120 ml gesättigter wässriger NaCl-Lösung ausgeschüttelt. Die Toluol-Phase wird über MgSO4 getrocknet, das Trockenmittel abfiltriert und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt. Die so erhaltene braune Flüssigkeit wird durch Säulenchromatographie gereinigt (Ethylacetat:Hexan zunächst 1:19 später 1:4).The collected HCl phases are extracted three times with 90 ml of chloroform. The collected chloroform phases are discarded and the HCl phase extracted three times with 50 ml of toluene. The HCl phase is then discarded. The collected toluene phases are shaken out three times with 120 ml of saturated aqueous NaCl solution each. The toluene phase is dried over MgSO 4 , the drying agent is filtered off and the solvent is removed on a rotary evaporator. The brown liquid thus obtained is purified by column chromatography (ethyl acetate: hexane first 1:19 later 1: 4).

    Ausbeute: 12,95 g (38,6 mmol (bezogen auf das Gemisch) = 66,5 % der Theorie) gelbliche Kristalle, Gehalt an PDT-Derivat: 16 %. Yield: 12.95 g (38.6 mmol (based on the mixture) = 66.5% of theory) yellowish crystals, content of PDT derivative: 16%.

    b) Umsetzung des Produktgemisches aus a) mit 4-(4-Bromphenyl)phenol (Reaktand enthaltend die Gruppierung M)b) reaction of the product mixture from a) with 4- (4-bromophenyl) phenol (Reactant containing group M)

    1,13 g (4,54 mmol) 4-(4-Bromphenyl)phenol, 1,69 g (5,04 mmol) des Produktgemisches aus a) (16 % PDT-Derivat, 84 % EDT-Derivat und 1,81 g (5,56 mmol) Cs2CO3 werden in 30 ml DMF suspendiert und 70 h bei Raumtemperatur gerührt. Zu der Suspension werden 90 ml Puffer pH 7 (Aldrich) gegeben und die Lösung wird zweimal mit je 100 ml Diethylether extrahiert. Die gesammelten Ether-Phasen werden über MgSO4 getrocknet, das Trockenmittel abfiltriert und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt. Das Rohprodukt wird aus Methanol/Methylenchlorid umkristallisiert. Die erhaltenen farblosen Kristalle werden abfiltriert, mit Methanol gewaschen und im Vakuum über P2O5 getrocknet.

    Ausbeute:
    1.Fraktion: 1,57 g (3,12 mmol = 68,7 % der Theorie) farblose Kristalle (I-a6) im Gemisch mit 14 % (I-b6).
    2.Fraktion: 0,33 g (0,66 mmol = 14,4 % der Theorie) farblose, blättchenartige Kristalle (I-a6) im Gemisch mit 15 Mol-% (I-b6).
    Figure 00480001
    Figure 00480002
    1.13 g (4.54 mmol) of 4- (4-bromophenyl) phenol, 1.69 g (5.04 mmol) of the product mixture from a) (16% PDT derivative, 84% EDT derivative and 1.81 g (5.56 mmol) of Cs 2 CO 3 are suspended in 30 ml of DMF and stirred at room temperature for 70 h, 90 ml of buffer pH 7 (Aldrich) are added to the suspension and the solution is extracted twice with 100 ml of diethyl ether collected ether phases are dried over MgSO 4 , the drying agent is filtered off and the solvent is removed on a rotary evaporator. The crude product is recrystallized from methanol / methylene chloride. The colorless crystals obtained are filtered off, washed with methanol and dried in vacuo over P 2 O 5 .
    Yield:
    1st fraction: 1.57 g (3.12 mmol = 68.7% of theory) of colorless crystals (I-a6) mixed with 14% (I-b6).
    2nd fraction: 0.33 g (0.66 mmol = 14.4% of theory) colorless, flake-like crystals (I-a6) in a mixture with 15 mol% (I-b6).
    Figure 00480001
    Figure 00480002

    IR ν-1 [cm-1] = 2934, 2868, 2859,1604, 1580,1491, 806.
    1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ [ppm] = 7,52 (d, 2H, 3 J CH-CH: 8,51 Hz); 7,47 (d, 2H, 3 J CH-CH: 8,83 Hz); 7,41 (d, 2H, 3 J CH-CH: 8,51 Hz); 6,95 (d, 2H, 3 J CH-CH: 8,83 Hz); 6,46 (s, 14 % 2H); 6,33, 6,32 (2*d, je 86 % 1H); 4,34-4,27 (m, 86 % 1H); 4,27-4,20 (m, 86 % 1H); 4,10 (dd, 14 % 4H); 4,05 (dd, 86 % 1H); 3,99 (t, 2H); 3,87-3,80 (m, 14 % 1H); 3,69 (dd, 86 % 1H, J CH-CH: 10,40 Hz); 3,60 (dd, 86 % 1H, J CH-CH: 10,40 Hz); 3,56 (t, 14 % 1H); 3,51 (t, 86 % 2H); 1,81 (m, 2H); 1,63 (m, 2H); 1,54-1,39 (2*m, je 2H)
    13C-NMR (125,75 MHz, DMSO-d6): δ [ppm] = 158,97; 149,42; 141,73, 141,67; 139,37; 132,03; 131,34; 128,54, 128,04; 120,32; 115,30; 105,92; 100,04, 99,97; 77,34, 71,61, 68,91; 72,82, 71,16, 68,87, 67,82, 65,85; 29,71; 29,35, 28,98; 25,69.
    IR ν -1 [cm -1 ] = 2934, 2868, 2859, 1604, 1580, 1491, 806.
    1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ): δ [ppm] = 7.52 (d, 2H, 3 J CH-CH : 8.51 Hz); 7.47 (d, 2H, 3 J CH-CH : 8.83 Hz); 7.41 (d, 2H, 3 J CH-CH : 8.51 Hz); 6.95 (d, 2H, 3 J CH-CH : 8.83 Hz); 6.46 (s, 14% 2H); 6.33, 6.32 (2 * d, 86% 1H each); 4.34-4.27 (m, 86% 1H); 4.27-4.20 (m, 86% 1H); 4.10 (dd, 14% 4H); 4.05 (dd, 86% 1H); 3.99 (t, 2H); 3.87-3.80 (m, 14% 1H); 3.69 (dd, 86% 1H, J CH-CH : 10.40 Hz); 3.60 (dd, 86% 1H, J CH-CH : 10.40 Hz); 3.56 (t, 14% 1H); 3.51 (t, 86% 2H); 1.81 (m, 2H); 1.63 (m, 2H); 1.54-1.39 (2 * m, 2H each)
    13 C NMR (125.75 MHz, DMSO-d 6 ): δ [ppm] = 158.97; 149.42; 141.73, 141.67; 139.37; 132.03; 131.34; 128.54, 128.04; 120.32; 115.30; 105.92; 100.04, 99.97; 77.34, 71.61, 68.91; 72.82, 71.16, 68.87, 67.82, 65.85; 29.71; 29.35, 28.98; 25.69.

    Phasenübergänge (bestimmt mit dem Polarisationsmikroskop): Phase transitions (determined with a polarizing microscope):

  • K 86,2 FC 87,7 1 (beim 1. Heizen)K 86.2 FC 87.7 1 (with 1st heating)
  • K 86,2 FC 88,1 I (beim 2. Heizen)K 86.2 FC 88.1 I (with 2nd heating)
  • MS (E1, 70 eV): m/z = MS (E1, 70 eV): m / z = 502502 M+ M + 96,6 %96.6% 248248 C12H9BrO+ C 12 H 9 BrO + 63,5 %63.5% 172172 C7H8O3S+ C 7 H 8 O 3 S + 19,8 %19.8% 8383 C4H3S+ C 4 H 3 S + 64,6 %64.6%

    Beispiel 11:Example 11: a) Herstellung eines Reaktanden enthaltend die Gruppierung Ma) Preparation of a reactant containing the group M

    Figure 00490001
    Figure 00490001

    3,22 g (17,3 mmol) 4,4'-Dihydroxybiphenyl, 2,62 g (17,3 mmol) 1-Brompentan und 2,53 g (18,3 mmol) K2CO3 werden in 150 ml Aceton suspendiert und 26 h unter Rückfluss gekocht, danach wird weitere 24 h bei Raumtemperatur gerührt. Der Niederschlag wird abfiltriert, verworfen und dem Filtrat wird am Rotationsverdampfer das Aceton komplett entzogen. Der entstandene gelbliche Niederschlag wird durch eine säulenchromatographische Trennung aufgereinigt (4 Hexan : 1 Ethylacetat).

    Ausbeute:
    2,07 g (8,08 mmol = 46,7 % der Theorie) cremefarbene Kristalle.
    3.22 g (17.3 mmol) of 4,4'-dihydroxybiphenyl, 2.62 g (17.3 mmol) of 1-bromopentane and 2.53 g (18.3 mmol) of K 2 CO 3 are dissolved in 150 ml of acetone suspended and boiled under reflux for 26 h, then the mixture is stirred for a further 24 h at room temperature. The precipitate is filtered off, discarded and the acetone is completely removed from the filtrate on a rotary evaporator. The yellowish precipitate formed is purified by column chromatography (4 hexanes: 1 ethyl acetate).
    Yield:
    2.07 g (8.08 mmol = 46.7% of theory) cream-colored crystals.

    b) Umsetzung des Produktgemisches aus Beispiel 10a) mit dem Reaktanden aus Beispiel 11a)b) reaction of the product mixture from Example 10a) with the reactant Example 11a)

    0,50 g (1,95 mmol) des Reaktanden aus Beispiel 11a), 0,75 g (2,24 mmol) des Produktgemisches aus Beispiel 10a) (16 % PDT-Derivat, 84 % EDT-Derivat) und 0,76 g (2,33 mmol) Cs2CO3 werden in 15 ml DMF suspendiert und 5 Tage bei Raumtemperatur gerührt. Zu der Suspension werden 50 ml gesättigte wässrige NaHCO3-Lösun gegeben und es wird zweimal mit je 50 ml Chloroform extrahiert. Die gesammelten Chloroform-Phasen werden nochmals mit 50 ml gesättigter wässriger NaHCO3-Lösun ausgeschüttelt; danach wird die Chloroform-Phase je zweimal mit 50 ml gesättigter wässriger NaCl-Lösung ausgeschüttelt. Die Chloroform-Phase wird über MgSO4 getrocknet, das Trockenmittel abfiltriert und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt. Das Rohprodukt wird aus Methanol/Methylenchlorid umkristallisiert. Die erhaltenen beigen Kristalle werden abfiltriert, mit Methanol gewaschen und im Vakuum über P2O5 getrocknet.

    Ausbeute:
    0,87 g (1,7 mmol = 87,4 % der Theorie (bezogen auf das Gemisch)) (I-a7) im Gemisch mit 15,5% (I-b7)
    Figure 00500001
    Figure 00500002
    0.50 g (1.95 mmol) of the reactant from Example 11a), 0.75 g (2.24 mmol) of the product mixture from Example 10a) (16% PDT derivative, 84% EDT derivative) and 0.76 g (2.33 mmol) of Cs 2 CO 3 are suspended in 15 ml of DMF and stirred for 5 days at room temperature. 50 ml of saturated aqueous NaHCO 3 solution are added to the suspension and it is extracted twice with 50 ml of chloroform each time. The collected chloroform phases are shaken out again with 50 ml of saturated aqueous NaHCO 3 solution; the chloroform phase is then extracted twice with 50 ml of saturated aqueous NaCl solution. The chloroform phase is dried over MgSO 4 , the drying agent is filtered off and the solvent is removed on a rotary evaporator. The crude product is recrystallized from methanol / methylene chloride. The beige crystals obtained are filtered off, washed with methanol and dried in vacuo over P 2 O 5 .
    Yield:
    0.87 g (1.7 mmol = 87.4% of theory (based on the mixture)) (I-a7) in a mixture with 15.5% (I-b7)
    Figure 00500001
    Figure 00500002

    IR ν-1 [cm-1] = 3040, 3067, 2957, 2936, 2861, 1606, 1568, 1491, 807.
    1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ [ppm] = 7,51-7,41 (m, 4H); 6,99-6,89 (m, 4H); 6,46 (s, 15,5 % 2H); 6,33, 6,32 (2*d, 84,5 % 2H); 4,33-4,27 (m, 84,5 % 1H); 4,26-4,20 (m, 84,5 % 1H); 4,09 (dd, 15,5 % 4H); 4,05 (dd, 84,5 % 1H); 3,98 (t, 4H, 13-H); 3,86-3,80 (m, 15,5 % 1H); 3,68 (dd, 84,5 % 2H, J CH-CH: 10,40 Hz); 3,59 (dd, 84,5 % 2H, J CH-CH: 10,40 Hz); 3,55 (t, 15,5 % 1H); 3,51 (t, 84,5 % 2H); 1,86-1,74 (m, 4H); 1,63 (m, 2H); 1,55-1,33 (m, 8H); 0,94 (t, 3H).
    13C-NMR (125,75 MHz, CDCl3: δ [ppm] = 157,20, 157,12; 148,11; 140,57, 140,53; 132,35 132,25; 126,62; 113,69; 104,25; 98,65, 98,53; 76,83, 70,64; 71,62, 70,87, 68,10, 67,03, 66,85, 65,19; 28,80; 28,45, 28,22, 27,98, 27,20; 24,87, 24,81; 21,46; 13,03.
    IR ν -1 [cm -1 ] = 3040, 3067, 2957, 2936, 2861, 1606, 1568, 1491, 807.
    1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ): δ [ppm] = 7.51-7.41 (m, 4H); 6.99-6.89 (m, 4H); 6.46 (s, 15.5% 2H); 6.33, 6.32 (2 * d, 84.5% 2H); 4.33-4.27 (m, 84.5% 1H); 4.26-4.20 (m, 84.5% 1H); 4.09 (dd, 15.5% 4H); 4.05 (dd, 84.5% 1H); 3.98 (t, 4H, 13-H); 3.86-3.80 (m, 15.5% 1H); 3.68 (dd, 84.5% 2H, J CH-CH : 10.40 Hz); 3.59 (dd, 84.5% 2H, J CH-CH : 10.40 Hz); 3.55 (t, 15.5% 1H); 3.51 (t, 84.5% 2H); 1.86-1.74 (m, 4H); 1.63 (m, 2H); 1.55-1.33 (m, 8H); 0.94 (t, 3H).
    13 C-NMR (125.75 MHz, CDCl 3 : δ [ppm] = 157.20, 157.12; 148.11; 140.57, 140.53; 132.35 132.25; 126.62; 113 , 69; 104.25; 98.65, 98.53; 76.83, 70.64; 71.62, 70.87, 68.10, 67.03, 66.85, 65.19; 28.80 ; 28.45, 28.22, 27.98, 27.20; 24.87, 24.81; 21.46; 13.03.

    Phasenübergänge (bestimmt mit dem Polarisationsmikroskop): Phase transitions (determined with a polarizing microscope):

    K 101,1 FC 103,1 I (beim 1. Heizen, Start 92°C, < 1°C/min) MS (EI, 70 eV): m/z = 510 M+ 100,0 % 256 C17H20O2 + 10,8 % 186 C12H10O2 + 51,9 % 83 C4H3S+ 15,3 % K 101.1 FC 103.1 I (on 1st heating, start 92 ° C, <1 ° C / min) MS (EI, 70 eV): m / z = 510 M + 100.0% 256 C 17 H 20 O 2 + 10.8% 186 C 12 H 10 O 2 + 51.9% 83 C 4 H 3 S + 15.3%

    Beispiel 12:Example 12: a) Umsetzung eines EDT-Methanol-Hydroxy-PDT Gemisches mit 1,5-Dibrompentan (Reaktand enthaltend die Gruppierung B):a) Reaction of an EDT-methanol-hydroxy-PDT mixture with 1,5-dibromopentane (Reactant containing group B):

    Figure 00520001
    Figure 00520001

    Es wird unter Stickstoff gearbeitet. 8 g Natriumhydrid (60 % in Mineralöl, 0,2 mol) werden zweimal mit trockenem Toluol gewaschen und danach in 200 ml Toluol suspendiert. Die Suspension wird auf 80°C geheizt und 20 g EDT-Methanol/Hydroxy-PDT (80:20, 116,2 mmol, bezogen auf das Gemisch) gelöst in 160 ml Toluol innerhalb von 1,5 h zugetropft. Die farblose Suspension wird dabei braun. Nach einer weiteren Stunde werden 134 g (581 mmol) 1,5-Dibrompentan hinzugefügt. Die Lösung wird 2 h bei 80°C gerührt, dann wird die Heizung ausgestellt und bei Raumtemperatur weitere 12 h gerührt. 16 ml Wasser wird zum Abbruch der Reaktion vorsichtig hinzugefügt. Die Reaktionsmischung wird zwei Mal mit je 180 ml 1 N HCl ausgeschüttelt. Die Toluol-Phase wird noch einmal mit 360 ml 1 N HCl ausgeschüttelt. Die gesammelten HCl-Phasen werden dreimal mit 180 ml Chloroform extrahiert. Die gesammelten Chloroform-Phasen werden verworfen und die HCl-Phase dreimal mit 100 ml Toluol extrahiert. Die HCl-Phase wird danach verworfen. Die gesammelten Toluol-Phasen werden dreimal mit je 240 ml gesättigter wässriger NaCl-Lösung ausgeschüttelt. Die Toluol-Phase wird über MgSO4 getrocknet, das Trockenmittel abfiltriert und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt. Das überschüssige 1,5-Dibrompentan wird im Hochvakuum bei 60°C abdestilliert. Das Rohprodukt wird säulen-chromatographisch gereinigt (Ethylacetat : Hexan 1:4).
    Ausbeute: 19,49 g (60,7 mmol = 52,1 % d. Theorie) grünliches Öl, Gehalt an PDT-Derivat: 7 %
    It is operated under nitrogen. 8 g of sodium hydride (60% in mineral oil, 0.2 mol) are washed twice with dry toluene and then suspended in 200 ml of toluene. The suspension is heated to 80 ° C. and 20 g of EDT-methanol / hydroxy-PDT (80:20, 116.2 mmol, based on the mixture) dissolved in 160 ml of toluene are added dropwise over the course of 1.5 h. The colorless suspension turns brown. After a further hour, 134 g (581 mmol) of 1,5-dibromopentane are added. The solution is stirred at 80 ° C. for 2 hours, then the heating is switched off and the mixture is stirred at room temperature for a further 12 hours. 16 ml of water is carefully added to stop the reaction. The reaction mixture is shaken out twice with 180 ml of 1N HCl each. The toluene phase is shaken out again with 360 ml of 1N HCl. The collected HCl phases are extracted three times with 180 ml of chloroform. The collected chloroform phases are discarded and the HCl phase extracted three times with 100 ml of toluene. The HCl phase is then discarded. The collected toluene phases are extracted three times with 240 ml of saturated aqueous NaCl solution. The toluene phase is dried over MgSO 4 , the drying agent is filtered off and the solvent is removed on a rotary evaporator. The excess 1,5-dibromopentane is distilled off at 60 ° C. in a high vacuum. The crude product is purified by column chromatography (ethyl acetate: hexane 1: 4).
    Yield : 19.49 g (60.7 mmol = 52.1% of theory) greenish oil, content of PDT derivative: 7%

    b) Umsetzung des Produktgemisches aus a) mit 4-(4-Bromphenyl)phenol (Reaktand enthaltend die Gruppierung M)b) reaction of the product mixture from a) with 4- (4-bromophenyl) phenol (Reactant containing group M)

    Figure 00530001
    Figure 00530002
    Figure 00530001
    Figure 00530002

    1,43 g (5,74 mmol) 4-(4-Bromphenyl)phenol, 1,93 g (6,01 mmol) des Produktgemisches aus a) (7 % PDT-Derivat, 93 % EDT-Derivat) und 2,56 g (7,86 mmol) Cs2CO3 werden in 50 ml DMF suspendiert und 4 d bei Raumtemperatur gerührt. Die Aufarbeitung erfolgt analog Beispiel 10 b).1.43 g (5.74 mmol) of 4- (4-bromophenyl) phenol, 1.93 g (6.01 mmol) of the product mixture from a) (7% PDT derivative, 93% EDT derivative) and 2, 56 g (7.86 mmol) Cs 2 CO 3 are suspended in 50 ml DMF and stirred for 4 d at room temperature. Working up is carried out analogously to Example 10 b).

    Das Rohprodukt wird aus Methanol/Methylenchlorid umkristallisiert. Der farblose Niederschlag wird abfiltriert, mit Methanol gewaschen und im Vakuum getrocknet.

    Ausbeute:
    1. Fraktion: 1,87 g (3,82 mmol = 66,6 % der Theorie) (I-a8) im Gemisch mit 5 % (I-b8)
    2. Fraktion: 0,57 g (1,17 mmol = 20,3 % der Theorie) (I-a8) im Gemisch mit 9 % (I-b8)
    3. Fraktion 0,17 g (0,35 mmol = 6,1 % der Theorie) (I-a8) im Gemisch mit 31 % (I-b8).
    The crude product is recrystallized from methanol / methylene chloride. The colorless precipitate is filtered off, washed with methanol and dried in vacuo.
    Yield :
    1st fraction: 1.87 g (3.82 mmol = 66.6% of theory) (I-a8) in a mixture with 5% (I-b8)
    2nd fraction: 0.57 g (1.17 mmol = 20.3% of theory) (I-a8) in a mixture with 9% (I-b8)
    3rd fraction 0.17 g (0.35 mmol = 6.1% of theory) (I-a8) mixed with 31% (I-b8).

    IR ν-1 [cm-1] = 2942, 2912, 2870 1604, 1579, 1482 816.
    1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ [ppm] = 7,52, 7,40 (2*d, je 2H); 7,46 (d, 2H); 6,95 (d, 2-H); 6,46 (s, 5 % 2H); 6,33, 6,32 (2*d, je 95 % 1H); 4,36 - 4,27 (m, 95 % 1H); 4,24 (dd, 95 % 1H, J CH-CH: 11,67 Hz, überlagert dd); 4,10 (dd, 5 % 2H); 4,06 (dd, 95 % 1H, J CH-CH: 11,67 Hz); 3,99 (t, 2H); 3,88 - 3,80 (m, 5 % 1H); 3,69 (dd, 95 % 1H, J CH-CH: 10,40 Hz); 3,60 (dd, 95 % 1H, J CH-CH: 10,40 Hz); 3,53 (t, 95 % 2H); 1,83, 1,67 (2*m, je 2H); 1,62 - 1,47 (m, 2H)
    13C-NMR (125,75 MHz, CDCl3): δ [ppm] = 159,28; 141,98, 141,94; 140,16; 132,73; 132,17; 128,67, 128,35; 121,13; 115,27; 100,10, 99,98; 73,04, 72,20; 69,58, 68,25, 66,61; 29,69, 29,44; 23,08
    IR ν -1 [cm -1 ] = 2942, 2912, 2870 1604, 1579, 1482 816.
    1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): δ [ppm] = 7.52, 7.40 (2 * d, 2H each); 7.46 (d. 2H); 6.95 (d, 2-H); 6.46 (s, 5% 2H); 6.33, 6.32 (2 * d, 95% 1H each); 4.36 - 4.27 (m, 95% 1H); 4.24 (dd, 95% 1H, J CH-CH : 11.67 Hz, superimposed on dd); 4.10 (dd, 5% 2H); 4.06 (dd, 95% 1H, J CH-CH : 11.67 Hz); 3.99 (t, 2H); 3.88 - 3.80 (m, 5% 1H); 3.69 (dd, 95% 1H, J CH-CH : 10.40 Hz); 3.60 (dd, 95% 1H, J CH-CH : 10.40 Hz); 3.53 (t, 95% 2H); 1.83, 1.67 (2 * m, 2H each); 1.62 - 1.47 (m, 2H)
    13 C NMR (125.75 MHz, CDCl 3 ): δ [ppm] = 159.28; 141.98, 141.94; 140.16; 132.73; 132.17; 128.67, 128.35; 121.13; 115.27; 100.10, 99.98; 73.04, 72.20; 69.58, 68.25, 66.61; 29.69, 29.44; 23.08

    Phasenübergänge (bestimmt mit dem Polarisationsmikroskop):

  • K 109,1°C FC ca. 120°C I (1. Heizen)
  • K 107,7°C FC ca. 126°C I (2. Heizen)
  • Elementaranalyse: berechnet 58,90 % C 5,15 % H gefunden 59,11 % C 5,11 % H MS (EI, 70 eV): m/z = 488 M+ 38,9 % 241 C12H17O3S+ 54,7 % 155 C7H7O2S+ 38,6 % Phase transitions (determined with a polarizing microscope):
  • K 109.1 ° C FC approx. 120 ° CI (1st heating)
  • K 107.7 ° C FC approx. 126 ° CI (2nd heating)
  • Elemental analysis: calculated 58.90% C 5.15% H found 59.11% C 5.11% H MS (EI, 70 eV): m / z = 488 M + 38.9% 241 C 12 H 17 O 3 S + 54.7% 155 C 7 H 7 O 2 S + 38.6%

    Beispiel 13: Kationisches, hochleitfähiges Polythiophen aus (I-a8) und (I-b8) als Beschichtung durch in situ-Polymerisation Example 13: Cationic, highly conductive polythiophene from (I-a8) and (I-b8) as a coating by in situ polymerization

    0,21 g des gemäß Beispiel 12 hergestellten Thiophens (I-a8)/(I-b8) (Stoffmengen-Verhältnis 95 : 5) werden in 6,625 g n-Butanol heiß gelöst. Zu der heißen Lösung werden rasch 1,562 g einer 40 %igen Lösung von Eisen-III-tosylat in n-Butanol (Baytron® CB 40; Hersteller: H. C. Starck GmbH) gegeben und das Gemisch auf eine auf ca. 80°C vorgewärmte Glasplatte aufgerakelt (Nassfilm-Schichtdicke 24 µm). Nach 10 min Trocknung bei 80°C und Abkühlen auf Raumtemperatur (23°C) wird die Beschichtung mit entionisiertem Wasser gewaschen und föngetrocknet. Als Oberflächenwiderstand (Zweipunktmethode) werden 601 Ω/square gemessen. Die Platte wird nochmals 30 min bei 150° getempert, als Oberflächenwiderstand nach Abkühlen auf 23°C werden 190 Ω/square gemessen.0.21 g of the thiophene (I-a8) / (I-b8) prepared according to Example 12 (molar ratio 95: 5) are dissolved hot in 6.625 g of n-butanol. To the hot solution 1.562 g of a 40% solution of ferric tosylate in n-butanol are rapidly (Baytron® CB 40; manufacturer: H.C. Starck GmbH) and the mixture a glass plate preheated to approx. 80 ° C (wet film layer thickness 24 µm). After drying for 10 min at 80 ° C and cooling to room temperature (23 ° C) the coating is washed with deionized water and blow dried. 601 Ω / square are measured as the surface resistance (two-point method). The plate is annealed again at 150 ° for 30 min as surface resistance after cooling to 23 ° C, 190 Ω / square are measured.

    Beispiel 14:Example 14: a) Umsetzung eines EDT-Methanol/Hydroxy-PDT Gemisches mit 1,6-Dibromhexan (Reaktand enthaltend die Gruppierung B):a) Reaction of an EDT-methanol / hydroxy-PDT mixture with 1,6-dibromohexane (Reactant containing group B):

    Figure 00560001
    Figure 00560001

    Die Umsetzung wird entsprechend Beispiel 10 a) durchgeführt.The reaction is carried out in accordance with Example 10 a).

    b) Umsetzung des Produktgemisches aus a) mit 4-(4-Propylphenyl)benzoesäure (Reaktand enthaltend die Gruppierung M)b) reaction of the product mixture from a) with 4- (4-propylphenyl) benzoic acid (Reactant containing group M)

    1,00 g (4,16 mmol) 4-(4-Propylphenyl)benzoesäure, 1,57 g (4,68 mmol) des Produktgemisches aus a) (16 % PDT-Derivat, 84 % EDT-Derivat) und 1,67 g (5,13 mmol) Cs2CO3 werden in 46 ml DMF suspendiert und 5 d bei Raumtemperatur gerührt. Zu der Suspension werden 50 ml gesättigte wässrige NaHCO3-Lösung gegeben, die Lösung wird zwei Mal mit je 50 ml Chloroform extrahiert. Zur besseren Phasentrennung wird 50 ml Wasser hinzugegeben. Die gesammelten organischen Phasen werden mit 75 ml wässr. NaHCO3-Lsg, erneut ausgeschüttelt und danach zweimal mit je 50 ml gesättigter wässriger NaCl-Lösung ausgeschüttelt. Die Chloroform-Phase wird über MgSO4 getrocknet, das Trockenmittel abfiltriert und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer und im Ölpumpenvakuum entfernt. 1.00 g (4.16 mmol) 4- (4-propylphenyl) benzoic acid, 1.57 g (4.68 mmol) of the product mixture from a) (16% PDT derivative, 84% EDT derivative) and 1, 67 g (5.13 mmol) of Cs 2 CO 3 are suspended in 46 ml of DMF and stirred for 5 d at room temperature. 50 ml of saturated aqueous NaHCO 3 solution are added to the suspension, and the solution is extracted twice with 50 ml of chloroform each time. For better phase separation, 50 ml of water is added. The collected organic phases are washed with 75 ml aq. NaHCO 3 solution, shaken again and then shaken twice with 50 ml of saturated aqueous NaCl solution. The chloroform phase is dried over MgSO 4 , the drying agent is filtered off and the solvent is removed on a rotary evaporator and in an oil pump vacuum.

    Das beige Rohprodukt wird säulenchromatographisch gereinigt (Laufmittel Hexan/Essigester 4 : 1). Man erhält eine klare Flüssigkeit, die im Gefrierschrank zu einem farblosen Niederschlag kristallisiert.

    Figure 00570001
    Figure 00570002

    Ausbeute:
    2,00 g (4,04 mmol = 97 % d. Theorie) (I-a9) im Gemisch mit 15 % (I-b9)
    IR ν-1 [cm-1] = 2931, 2866; 1711; 1607, 1580, 1485; 835
    1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ [ppm] = 8,09 (d, 2H); 7,65 (d, 2H); 7,54, 7,28 (2*d, je 2H); 6,46 (s, 15 % 2H); 6,33, 6,31 (2*d, je 85 % 1H, 4 J CH-CH: 3,47 Hz); 4,34 (t, 2H); 4,32 - 4,26 (m, teilweise überlagert 85 % 1H); 4,23 (dd, 85 % 1H überlagert dd); 4,09 (dd, überlagert; 15 % 2H); 4,05 (dd, 85 % 1H); 3,87 - 3,80 (m, 15 % 1H); 3,68 (dd, 85 % 1H, J CH-CH: 10,40 Hz); 3,59 (dd, 85 % 1H, J CH-CH: 10,40 Hz); 3,55 (t, 85 % 1H); 3,51 (t, 85 % 2H); 2,64 (t, 2H); 1,85 - 1,74 (m, 2H); 1,74 * 1,56 (m, 4H); 1,54 - 1,37 (m, 4H); 0,97 (t, 3H)
    13C-NMR (125,75 MHz, CDCl3): δ [ppm] = 166,60; 145,53, 142,60, 137,34; 141,57, 141,54; 130,02, 129,06, 127,08, 126,79; 128,87; 99,67, 99,55; 77,88; 72,53, 71,87; 71,65, 69,82; 69,14, 66,21, 64,91; 37,70; 29,80; 29,44, 28,72; 25,90, 25,76; 24,52; 13,86The beige crude product is purified by column chromatography (eluent hexane / ethyl acetate 4: 1). A clear liquid is obtained which crystallizes to a colorless precipitate in the freezer.
    Figure 00570001
    Figure 00570002
    Yield :
    2.00 g (4.04 mmol = 97% of theory) (I-a9) in a mixture with 15% (I-b9)
    IR ν -1 [cm -1 ] = 2931, 2866; 1711; 1607, 1580, 1485; 835
    1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ): δ [ppm] = 8.09 (d, 2H); 7.65 (d. 2H); 7.54, 7.28 (2 * d, 2H each); 6.46 (s, 15% 2H); 6.33, 6.31 (2 * d, 85% each 1H, 4 J CH-CH : 3.47 Hz); 4.34 (t, 2H); 4.32 - 4.26 (m, partially overlaid 85% 1H); 4.23 (dd, 85% 1H superimposed on dd); 4.09 (dd, overlaid; 15% 2H); 4.05 (dd, 85% 1H); 3.87 - 3.80 (m, 15% 1H); 3.68 (dd, 85% 1H, J CH-CH : 10.40 Hz); 3.59 (dd, 85% 1H, J CH-CH : 10.40 Hz); 3.55 (t, 85% 1H); 3.51 (t, 85% 2H); 2.64 (t, 2H); 1.85 - 1.74 (m, 2H); 1.74 * 1.56 (m, 4H); 1.54 - 1.37 (m, 4H); 0.97 (t, 3H)
    13 C NMR (125.75 MHz, CDCl 3 ): δ [ppm] = 166.60; 145.53, 142.60, 137.34; 141.57, 141.54; 130.02, 129.06, 127.08, 126.79; 128.87; 99.67, 99.55; 77.88; 72.53, 71.87; 71.65, 69.82; 69.14, 66.21, 64.91; 37.70; 29.80; 29.44, 28.72; 25.90, 25.76; 24.52; 13.86

    Phasenübergänge (bestimmt mit dem Polarisationsmikroskop):

  • K 49,1 °C FC 56,4°C I (1. Heizen, < 1°C/min)
  • K 53,1 °C FC 58,1 °C I (2. Heizen, < 1°C/min)
  • Phase transitions (determined with a polarizing microscope):
  • K 49.1 ° C FC 56.4 ° CI (1st heating, <1 ° C / min)
  • K 53.1 ° C FC 58.1 ° CI (2nd heating, <1 ° C / min)
  • Phasenübergänge (bestimmt mit DSC):

  • 1. Heizen: onset: 50,58°C, Maximum: 53,19°C, Endset: 57,38°C,
  • 2. Heizen: onset: 46,88°C, Maximum: 49,35°C, Endset: 52,77°C,
  • 3. Heizen: onset: 45,25°C, Maximum: 49,44°C, Endset: 52,82°C,
    Heizrate stets 1°C/min
  • Elementaranalyse: berechnet 70,42 % C 6,93 % H gefunden 70,49 % C 6,91 % H MS (EI, 70 eV): m/z = 494 M+ 7,6 % 255 C13H10O3S+ 11,2 % 223 C16H15O+ 24,3 % 83 C4H3S+ 32,4 % Phase transitions (determined with DSC):
  • 1.Heating : onset: 50.58 ° C, maximum: 53.19 ° C, final set: 57.38 ° C,
  • 2.Heating : onset: 46.88 ° C, maximum: 49.35 ° C, final set: 52.77 ° C,
  • 3.Heating : onset: 45.25 ° C, maximum: 49.44 ° C, final set: 52.82 ° C,
    Heating rate always 1 ° C / min
  • Elemental analysis: calculated 70.42% C 6.93% H found 70.49% C 6.91% H MS (EI, 70 eV): m / z = 494 M + 7.6% 255 C 13 H 10 O 3 S + 11.2% 223 C 16 H 15 O + 24.3% 83 C 4 H 3 S + 32.4%

    Beisniel 15 : Kationisches, hochleitfähiges Polythiophen aus (I-a9) und (I-b9) als Beschichtung durch in situ-Polymerisation Example 15 : Cationic, highly conductive polythiophene from (I-a9) and (I-b9) as a coating by in situ polymerization

    0,215 g des gemäß Beispiel 14 hergestellten Thiophens (I-a9)/(I-b9) (Stoffmengen-Verhältnis 85 : 15) werden in 6,625 g n-Butanol warm gelöst. Zu der Lösung werden rasch 1,562 g einer 40 %igen Lösung von Eisen-III-tosylat in n-Butanol (Baytron® CB 40; Hersteller: H. C. Starck GmbH) gegeben und das Gemisch auf eine auf ca. 80°C vorgewärmte Glasplatte aufgerakelt (Nassfilm-Schichtdicke 24 µm). Nach 10 min Trocknung bei 80°C und Abkühlen auf Raumtemperatur (23°C) wird die Beschichtung mit entionisiertem Wasser gewaschen und föngetrocknet. Als Oberflächenwiderstand (Zweipunktmethode) werden 473 Ω/square gemessen. Die Platte wird nochmals 30 min bei 150°C getempert, als Oberflächenwiderstand nach Abkühlen auf 23°C werden 110 Ω/square gemessen.0.215 g of the thiophene (I-a9) / (I-b9) prepared according to Example 14 (molar ratio 85:15) are dissolved warm in 6.625 g of n-butanol. Become the solution quickly 1.562 g of a 40% solution of ferric tosylate in n-butanol (Baytron® CB 40; manufacturer: H.C. Starck GmbH) and the mixture on a doctor blade preheated to approx. 80 ° C (wet film thickness 24 µm). After drying for 10 min at 80 ° C and cooling to room temperature (23 ° C) the coating is washed with deionized water and blow dried. As Surface resistance (two-point method) is measured at 473 Ω / square. The Plate is annealed again at 150 ° C for 30 min, as surface resistance after Cooling to 23 ° C, 110 Ω / square are measured.

    Beispiel 16:Example 16: a) Umsetzung eines EDT-Methanol/Hydroxy-PDT Gemisches mit 1,4-Dibrombutan (Reaktand enthaltend die Gruppierung B):a) Reaction of an EDT-methanol / hydroxy-PDT mixture with 1,4-dibromobutane (Reactant containing group B):

    Figure 00590001
    Figure 00590001

    Es wird unter Stickstoff gearbeitet. 4 g Natriumhydrid (60 % in Mineralöl, 0,1 mol) werden zwei Mal mit trockenem Toluol gewaschen, danach in 100 ml Toluol suspendiert. Diese Suspension wird auf 80°C geheizt und 10 g EDT-Methanol/Hydroxy-PDT (ca. 80:20, 58,1 mmol, bezogen auf das Gemisch) gelöst in 80 ml Toluol innerhalb von 35 min zugetropft. Die farblose Suspension wird dabei braun. Nach einer weiteren Stunde werden 45 ml (82,35 g = 0,381 mol) 1,4-Dibrombutan hinzugefügt. Die Lösung wird 5 h bei 80°C gerührt, dann wird die Heizung abgestellt und bei Raumtemperatur weitere 12 h gerührt. 8 ml Wasser wird zum Abbruch der Reaktion vorsichtig hinzugefügt. Die Reaktionsmischung wird zwei Mal mit je 90 ml 1 N HCl ausgeschüttelt. Die Toluol-Phase wird noch einmal mit 180 ml 1N HCl ausgeschüttelt. Die gesammelten HCl-Phasen werden dreimal mit 90 ml Chloroform extrahiert. Die gesammelten Chloroform-Phasen werden verworfen und die HCl-Phase dreimal mit 50 ml Toluol extrahiert. Die HCl-Phase wird danach verworfen. Die gesammelten Toluol-Phasen werden dreimal mit je 120 ml gesättigter wässriger NaCl-Lösung ausgeschüttelt. Die Toluol-Phase wird über MgSO4 getrocknet, das Trockenmittel abfiltriert und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt. Das überschüssige 1,4-Dibrombutan wird im Ölpumpenvakuum bei 60°C abdestilliert. Das Rohprodukt wird säulenchromato-graphisch gereinigt (Laufmittel Ethylacetat/Hexan 1 : 4).

    Ausbeute:
    8,15 g (26,5 mmol = 45,7 % d. Theorie) grünlich-braune Flüssigkeit mit einem Gehalt an PDT-Derivat von 12 %
    IRν-1 [cm-1] = 3110 2938, 2918, 2868;, 1482, 1452, 1427, 1374, 1247, 1184, 1123, 1019,856,758
    1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ [ppm] = 6,47 (s, 12% 2H); 6,34, 6,33 (2*d, je 88% 1H, 4 J CH-CH: 3,78 Hz); 4,37 - 4,27 (m, 93 % 1H); 4,23 (dd, 88% 1H, J CH-CH: 11,66 Hz, mit Überlagerung); 4,10 (dd, 12% 4H); 4,05 (dd, 1H, J CH-CH: 11,66 Hz); 3,88 - 3,80 (m, 12% 1H); 3,69 (dd, 88% 1H, J CH-CH: 10,40 Hz); 3,60 (dd, 88% 1H, J CH-CH: 10,40 Hz); 3,59 (t, 7 % 1H); 3,54 (t, 88% 2H); 3,44 (t, 2H); 2,07 - 1,64 (2*m, je 2H)
    13C-NMR (125,75 MHz, CDCl3): δ [ppm] = 149,46; 141,92, 141,86; 105,74; 100,11, 99,03; 78,34; 71,92, 69,15; 72,99, 71,30, 69,58, 66,52; 34,00; 29,89, 28,51; 28,88 Elementaranalyse: berechnet 43,01 % C 4,92 % H gefunden 43,11 % C 4,88 % H MS (EI, 70 eV): m/z = 306 M+ 27,6 % 227 C11H15O3S+ 25,4 % 156 C7H7O2S+ 21,3 % 135 C4H8Br+ 40,2 % It is operated under nitrogen. 4 g of sodium hydride (60% in mineral oil, 0.1 mol) are washed twice with dry toluene, then suspended in 100 ml of toluene. This suspension is heated to 80 ° C. and 10 g of EDT-methanol / hydroxy-PDT (approx. 80:20, 58.1 mmol, based on the mixture) dissolved in 80 ml of toluene are added dropwise over the course of 35 minutes. The colorless suspension turns brown. After a further hour, 45 ml (82.35 g = 0.381 mol) of 1,4-dibromobutane are added. The solution is stirred at 80 ° C. for 5 h, then the heating is switched off and the mixture is stirred at room temperature for a further 12 h. 8 ml of water is carefully added to stop the reaction. The reaction mixture is shaken out twice with 90 ml of 1N HCl each. The toluene phase is shaken out again with 180 ml of 1N HCl. The collected HCl phases are extracted three times with 90 ml of chloroform. The collected chloroform phases are discarded and the HCl phase extracted three times with 50 ml of toluene. The HCl phase is then discarded. The collected toluene phases are shaken out three times with 120 ml of saturated aqueous NaCl solution each. The toluene phase is dried over MgSO 4 , the drying agent is filtered off and the solvent is removed on a rotary evaporator. The excess 1,4-dibromobutane is distilled off at 60 ° C. in an oil pump vacuum. The crude product is purified by column chromatography (mobile phase: ethyl acetate / hexane 1: 4).
    Yield:
    8.15 g (26.5 mmol = 45.7% of theory) greenish-brown liquid with a PDT derivative content of 12%
    IR ν -1 [cm -1 ] = 3110 2938, 2918, 2868 ;, 1482, 1452, 1427, 1374, 1247, 1184, 1123, 1019.856.758
    1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ): δ [ppm] = 6.47 (s, 12% 2H); 6.34, 6.33 (2 * d, 88% each 1H, 4 J CH-CH : 3.78 Hz); 4.37 - 4.27 (m, 93% 1H); 4.23 (dd, 88% 1H, J CH-CH : 11.66 Hz, with overlay); 4.10 (dd, 12% 4H); 4.05 (dd, 1H, J CH-CH : 11.66 Hz); 3.88 - 3.80 (m, 12% 1H); 3.69 (dd, 88% 1H, J CH-CH : 10.40 Hz); 3.60 (dd, 88% 1H, J CH-CH : 10.40 Hz); 3.59 (t, 7% 1H); 3.54 (t, 88% 2H); 3.44 (t, 2H); 2.07 - 1.64 (2 * m, 2H each)
    13 C NMR (125.75 MHz, CDCl 3 ): δ [ppm] = 149.46; 141.92, 141.86; 105.74; 100.11, 99.03; 78.34; 71.92, 69.15; 72.99, 71.30, 69.58, 66.52; 34.00; 29.89, 28.51; 28,88 Elemental analysis: calculated 43.01% C 4.92% H found 43.11% C 4.88% H MS (EI, 70 eV): m / z = 306 M + 27.6% 227 C 11 H 15 O 3 S + 25.4% 156 C 7 H 7 O 2 S + 21.3% 135 C 4 H 8 Br + 40.2%

    b) Umsetzung des Produktgemisches aus a) mit 4-Hydroxybenzoesäuremethylester (Reaktand enthaltend die Gruppierung M)b) reaction of the product mixture from a) with 4-hydroxybenzoic acid methyl ester (Reactant containing group M)

    Figure 00610001
    Figure 00610002
    Figure 00610001
    Figure 00610002

    0,54 g (3,55 mmol) 4-Hydroxybenzoesäuremethylester, 1,23 g (4,00 mmol) des Produktgemisches aus a) (88 % EDT-Derivat, 12 % PDT-Derivat) und 3,39 g (10,4 mmol) Cs2CO3 werden in 30 ml DMF suspendiert und 4 d bei Raumtemperatur gerührt. Die Aufarbeitung erfolgt analog Beispiel 14 b).Das Rohprodukt wird säulenchromatographisch gereinigt (Laufmittel Hexan/Essigester 4 : 1). Man erhält ein gelbliches, viskoses Öl.

    Ausbeute:
    1,15 g (3,04 mmol = 85,6 % d. Theorie) (I-a10 mit einem Gehalt an PDT-Derivat von 16 %
    IR ν-1 [cm-1] = 3111, 2948, 2872; 1711; 1604, 1578, 1483
    1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ [ppm] = 7,97 (d, 2H, 14-H); 6,89 (d, 2H, 13-H); 6,47 (s, 16 % 2H, A-H); 6,32 (s, 84 % 2H, 1-H, 2-H); 4,39 - 4,26 (m, 84 % 1H, 6-H); 4,23 (dd, 84 % 1H, 5a-H überlagert dd von Ca-H); 4,12 (dd, 16 % 2H, Cb-H); 4,05 (dd, 84 % 1H, 5b-H überlagert von 11-H); 4,03 (t, 2H, 11-H überlagert von 5b-H); 3,88 (s, 3H, 17-H); 3,70 (dd, 84 % 1H, 7a-H); 3,62 (dd, 84 % 1H, 7b-H); 3,57 (t, 84 % 2H, 8-H); 1,98 - 1,84,1,84 - 1,69 (2*m, je 2H, 9-H, 10-H)
    13C-NMR (125,75 MHz, CDCl3): δ [ppm] = 165,84; 161,73; 140,51, 140,48; 130,55; 141,41; 113,00; 98,68, 98,59; 71,60, 70,52; 68,16, 66,71, 65,11; 50,82; 25,11, 24,870.54 g (3.55 mmol) of methyl 4-hydroxybenzoate, 1.23 g (4.00 mmol) of the product mixture from a) (88% EDT derivative, 12% PDT derivative) and 3.39 g (10, 4 mmol) of Cs 2 CO 3 are suspended in 30 ml of DMF and stirred for 4 d at room temperature. Working up is carried out analogously to Example 14 b). The crude product is purified by column chromatography (mobile phase hexane / ethyl acetate 4: 1). A yellowish, viscous oil is obtained.
    Yield:
    1.15 g (3.04 mmol = 85.6% of theory) (I-a10 with a content of PDT derivative of 16%
    IR ν -1 [cm -1 ] = 3111, 2948, 2872; 1711; 1604, 1578, 1483
    1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ): δ [ppm] = 7.97 (d, 2H, 14-H); 6.89 (d, 2H, 13-H); 6.47 (s, 16% 2H, A -H); 6.32 (s, 84% 2H, 1-H, 2-H); 4.39 - 4.26 (m, 84% 1H, 6-H); 4.23 (dd, 84% 1H, 5a-H overlaid dd of Ca- H); 4.12 (dd, 16% 2H, Cb -H); 4.05 (dd, 84% 1H, 5b-H superimposed on 11-H); 4.03 (t, 2H, 11-H superimposed on 5b-H); 3.88 (s, 3H, 17-H); 3.70 (dd, 84% 1H, 7a-H); 3.62 (dd, 84% 1H, 7b-H); 3.57 (t, 84% 2H, 8-H); 1.98 - 1.84.1.84 - 1.69 (2 * m, each 2H, 9-H, 10-H)
    13 C NMR (125.75 MHz, CDCl 3 ): δ [ppm] = 165.84; 161.73; 140.51, 140.48; 130.55; 141.41; 113.00; 98.68, 98.59; 71.60, 70.52; 68.16, 66.71, 65.11; 50.82; 25.11, 24.87

    Phasenübergänge (bestimmt mit dem Polarisationsmikroskop):

  • K 40,8°C FC 48,7°C I (1. Heizen, < 1°C/min)
  • Phase transitions (determined with a polarizing microscope):
  • K 40.8 ° C FC 48.7 ° CI (1st heating, <1 ° C / min)
  • Phasenübergänge (bestimmt mit DSC):

  • 1. Heizen: onset: 39,57°C, Maximum: 44,88°C, Endset: 50,06°C
  • Elementaranalyse: berechnet 60,00 % C 5,86 % H gefunden 60,20 % C 6,01 % H MS (EI, 70 eV): m/z = 378 M+ 16,5 % 227 C11H15O3S+ 26,0 % 155 C7H7O2S+ 32,1 % Phase transitions (determined with DSC):
  • 1.Heating : onset: 39.57 ° C, maximum: 44.88 ° C, final set: 50.06 ° C
  • Elemental analysis: calculated 60.00% C 5.86% H found 60.20% C 6.01% H MS (EI, 70 eV): m / z = 378 M + 16.5% 227 C 11 H 15 O 3 S + 26.0% 155 C 7 H 7 O 2 S + 32.1%

    Beispiel 17: Kationisches, hochleitfähiges Polythiophen aus (I-a10) und (I-b10) als Beschichtung durch in situ-Polymerisation Example 17: Cationic, highly conductive polythiophene from (I-a10) and (I-b10) as a coating by in situ polymerization

    0,165 g des gemäß Beispiel 16 hergestellten Thiophens (I-a10)/(I-b10) (Stoffmengen-Verhältnis 84 : 16) werden in 6,625 g n-Butanol warm gelöst. Zu der Lösung werden rasch 1,562 g einer 40 %igen Lösung von Eisen-III-tosylat in n-Butanol (Baytron® CB 40; Hersteller: H. C. Starck GmbH) gegeben und das Gemisch auf eine auf ca. 80°C vorgewärmte Glasplatte aufgerakelt (Nassfilm-Schichtdicke 24 µm). Nach 10 min Trocknung bei 100°C und Abkühlen auf Raumtemperatur (23°C) wird die Beschichtung mit entionisiertem Wasser gewaschen und föngetrocknet. Als Oberflächenwiderstand (Zweipunktmethode) werden 276 Ω/square gemessen. Die Platte wird nochmals 30 min bei 150°C getempert, als Oberflächenwiderstand nach Abkühlen auf 23°C werden 66 Ω/square gemessen.0.165 g of the thiophene (I-a10) / (I-b10) prepared according to Example 16 (molar ratio 84: 16) are dissolved warm in 6.625 g of n-butanol. To the Solution quickly become 1.562 g of a 40% solution of ferric tosylate in n-butanol (Baytron® CB 40; manufacturer: H.C. Starck GmbH) and the mixture on a glass plate preheated to approx. 80 ° C (wet film layer thickness 24 µm). After drying for 10 min at 100 ° C and cooling to room temperature (23 ° C) the coating is washed with deionized water and blow dried. The surface resistance (two-point method) is measured at 276 Ω / square. The plate is annealed again at 150 ° C for 30 min as surface resistance after cooling to 23 ° C, 66 Ω / square are measured.

    Beispiel 18:Example 18: a) Umsetzung eines EDT-Methanol-Hydroxy-PDT Gemisches mit 1,5-Dibrompentan (Reaktand enthaltend die Gruppierung B):a) Reaction of an EDT-methanol-hydroxy-PDT mixture with 1,5-dibromopentane (Reactant containing group B):

    Die Umsetzung entspricht Beispiel 12 a).The implementation corresponds to Example 12 a).

    b) Umsetzung des Produktgemisches aus a) mit 4'-Hydroxybiphenyl-4-carbonsäureethylester (Reaktand enthaltend die Gruppierung M)b) reaction of the product mixture from a) with 4'-hydroxybiphenyl-4-carboxylic acid ethyl ester (Reactant containing group M)

    Figure 00640001
    Figure 00640001

    1,08 g (4,46 mmol) 4'-Hydroxybiphenyl-4-carbonsäureethylester, 1,50 g (4,67 mmol) des Produktgemisches aus a) (7 % PDT-Derivat, 93 % EDT-Derivat) und 1,55 g (4,76 mmol) Cs2CO3 werden in 40 ml DMF suspendiert und 4 d bei Raumtemperatur gerührt. Die Aufarbeitung erfolgt analog Beispiel 12 b).1.08 g (4.46 mmol) of ethyl 4'-hydroxybiphenyl-4-carboxylate, 1.50 g (4.67 mmol) of the product mixture from a) (7% PDT derivative, 93% EDT derivative) and 1, 55 g (4.76 mmol) of Cs 2 CO 3 are suspended in 40 ml of DMF and stirred for 4 d at room temperature. Working up is carried out analogously to Example 12 b).

    Das Rohprodukt wird aus Methanol/Methylenchlorid umkristallisiert Der farblose Niederschlag wird abfiltriert, mit Methanol gewaschen und im Vakuum getrocknet.

    Ausbeute:
    Fraktion 1: 1,08 g (2,24 mmol = 50,2 % d. Theorie) (I-a11) im Gemisch mit 3 % PDT-Derivat (I-b11)
    Fraktion 2: 0,77 g (1,60 mmol = 35,8 % d. Theorie) (I-a11) im Gemisch mit 6 % PDT-Derivat (I-b11)
    Fraktion 3: 0,18 g (0,37 mmol = 8,4 % d. Theorie) (I-a11) im Gemisch mit 30 % PDT-Derivat (I-b11)
    IR ν-1 [cm-1] = 2946, 1899, 2869; 1703; 1600, 1581, 1489; 826
    1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ [ppm] = 8,08 (d, 2H); 7,61 (d, 2H); 7,56 (d, 2H); 6,97 (d, 2H); 6,47 (s, 3 % 2H); 6,33, 6,32 (2*d, je 97 % 1H); 4,39 (q, 2H), 4,35 - 4,27 (m, 97 % 1H); 4,24 (dd, 1H,J CH-CH: 11,66 Hz überlagert dd); 4,11 (dd, 3 % 2H); 4,06 (dd, 1H, J CH-CH: 11,66 Hz); 4,01 (t, 2H); 3,69 (dd, 1H, J CH-CH: 10,40 Hz); 3,61 (dd, 1H, J CH-CH: 10,40 Hz); 3,54 (t, 2H); 1,87 - 1,79, 1,73 - 1,63, 1,59 - 1,51 (3*m, je 2H); 1,41 (t, 3H)
    13C-NMR (125,75 MHz, CDCl3): δ [ppm] = 167,00; 159,68; 145,52; 141,97, 141,93; 132,70; 130,44, 128,73, 126,79; 128,94; 115,29; 100,09, 99,98; 73,04, 72,19; 69,58, 68,25, 66,61; 61,29; 29,68, 29,42; 23,08; 14,78The crude product is recrystallized from methanol / methylene chloride. The colorless precipitate is filtered off, washed with methanol and dried in vacuo.
    Yield:
    Fraction 1: 1.08 g (2.24 mmol = 50.2% of theory) (I-a11) in a mixture with 3% PDT derivative (I-b11)
    Fraction 2: 0.77 g (1.60 mmol = 35.8% of theory) (I-a11) in a mixture with 6% PDT derivative (I-b11)
    Fraction 3: 0.18 g (0.37 mmol = 8.4% of theory) (I-a11) in a mixture with 30% PDT derivative (I-b11)
    IR ν -1 [cm -1 ] = 2946, 1899, 2869; 1703; 1600, 1581, 1489; 826
    1 H NMR (500 MHz, CDCl 3 ): δ [ppm] = 8.08 (d, 2H); 7.61 (d. 2H); 7.56 (d. 2H); 6.97 (d. 2H); 6.47 (s, 3% 2H); 6.33, 6.32 (2 * d, 97% 1H each); 4.39 (q, 2H), 4.35 - 4.27 (m, 97% 1H); 4.24 (dd, 1H, J CH-CH : 11.66 Hz superimposed on dd); 4.11 (dd, 3% 2H); 4.06 (dd, 1H, J CH-CH : 11.66 Hz); 4.01 (t, 2H); 3.69 (dd, 1H, J CH-CH : 10.40 Hz); 3.61 (dd, 1H, J CH-CH : 10.40 Hz); 3.54 (t, 2H); 1.87-1.79, 1.73-1.63, 1.59-1.51 (3 * m, 2H each); 1.41 (t, 3H)
    13 C NMR (125.75 MHz, CDCl 3 ): δ [ppm] = 167.00; 159.68; 145.52; 141.97, 141.93; 132.70; 130.44, 128.73, 126.79; 128.94; 115.29; 100.09, 99.98; 73.04, 72.19; 69.58, 68.25, 66.61; 61.29; 29.68, 29.42; 23.08; 14.78

    Phasenübergänge (bestimmt mit dem Polarisationsmikroskop):

  • K 87,7°C FC 91,6°C I (1. Heizen, < 1°C/min)
  • K 87,8°C FC 94,0°C I (2. Heizen, < 1°C/min) bei 70,8°C bereits FC, jedoch nach
    Tempern rekristallisiert
  • Phase transitions (determined with a polarizing microscope):
  • K 87.7 ° C FC 91.6 ° CI (1st heating, <1 ° C / min)
  • K 87.8 ° C FC 94.0 ° CI (2nd heating, <1 ° C / min) at 70.8 ° C already FC, but after
    Annealing recrystallized
  • Phasenübergänge (bestimmt mit DSC)

  • 1. Heizen: onset: 84,45°C, Maximum: 86,63°C, Endset: 90,08°C,
    Heizrate: 10°C/min
  • Elementaranalyse: berechnet 67,20 % C 6,27 % H gefunden 67,28 % C 6,23 % H MS (EI, 70 eV): m/z = 482 M+ 68,5 % 241 C12H17O3S+ 67,5 % 155 C7H7O2S+ 40,6 % Phase transitions (determined with DSC)
  • 1. Preheat: Onset: 84.45 ° C, maximum: 86.63 ° C, endset: 90.08 ° C,
    Heating rate: 10 ° C / min
  • Elemental analysis: calculated 67.20% C 6.27% H found 67.28% C 6.23% H MS (EI, 70 eV): m / z = 482 M + 68.5% 241 C 12 H 17 O 3 S + 67.5% 155 C 7 H 7 O 2 S + 40.6%

    Beispiel 19: Kationisches, hochleitfähiges Polythiophen aus (I-a11) und (I-b11) als Beschichtung durch in situ-Polymerisation Example 19: Cationic, highly conductive polythiophene from (I-a11) and (I-b11) as a coating by in situ polymerization

    0,2111 g des gemäß Beispiel 18 hergestellten Thiophens (I-a11)/(I-b11) (Fraktion 1, Stoffmengen-Verhältnis 97 : 3) werden in 6,625 g n-Butanol gelöst. Zu der Lösung werden rasch 1,562 g einer 40 %igen Lösung von Eisen-III-tosylat in n-Butanol (Baytron® CB 40; Hersteller: H. C. Starck GmbH) gegeben und das Gemisch auf eine auf ca. 80°C vorgewärmte Glasplatte aufgerakelt (Nassfilm-Schichtdicke 24 µm). Nach 10 min Trocknung bei 80°C und Abkühlen auf Raumtemperatur (23°C) wird die Beschichtung mit entionisiertem Wasser gewaschen und föngetrocknet. Als Oberflächenwiderstand (Zweipunktmethode) werden 170 Ω/square gemessen. Die Platte wurde nochmals 30 min bei 150° getempert, als Oberflächenwiderstand nach Abkühlen auf 23°C werden 58 Ω/square gemessen.0.2111 g of the thiophene (I-a11) / (I-b11) prepared according to Example 18 (fraction 1, Substance ratio 97: 3) are dissolved in 6.625 g of n-butanol. To the solution 1.562 g of a 40% solution of ferric tosylate in n-butanol are rapidly (Baytron® CB 40; manufacturer: H.C. Starck GmbH) and the mixture a glass plate preheated to approx. 80 ° C (wet film layer thickness 24 µm). After drying for 10 min at 80 ° C and cooling to room temperature (23 ° C) the coating is washed with deionized water and blow dried. 170 Ω / square are measured as the surface resistance (two-point method). The plate was annealed again at 150 ° for 30 min as surface resistance after cooling to 23 ° C, 58 Ω / square are measured.

    Claims (18)

    3,4-Alkylendioxythiophene dadurch gekennzeichnet, dass sie gegebenenfalls über ein Bindeglied B mit einer mesogenen Gruppe substituiert sind,
    ausgenommen das 3,4-Alkylendioxythiophen der Formel (i)
    Figure 00670001
    3,4-alkylenedioxythiophenes, characterized in that they are optionally substituted by a link B with a mesogenic group,
    except the 3,4-alkylenedioxythiophene of the formula (i)
    Figure 00670001
    3,4-Alkylendioxythiophene gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es Verbindungen der allgemeinen Formel (I) sind,
    Figure 00670002
    worin
    A
    für einen C1-C5-Alkylenrest steht, der an beliebiger Stelle durch einen Linker L substituiert ist und gegebenenfalls weitere Substituenten trägt,
    L
    für eine Methylengruppe steht,
    p
    für 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 6 steht,
    M
    für eine n-funktionelle mesogene Gruppe steht,
    n
    für eine ganze Zahl von 1 bis 8 steht und
    B
    für ein Bindeglied der allgemeinen Formel (B) steht
    Figure 00680001
    worin
    q
    für 0 oder 1 steht,
    r, s
    für 0 oder 1 stehen, mit der Maßgabe, dass wenn r für 1 steht s für 0 steht und umgekehrt oder beide für 0 stehen können,
    t
    für 0 oder 1 steht,
    Sp
    für einen Spacer ausgewählt aus gegebenenfalls substituierten linearen oder cylischen C1-C20-Alkylen-, C5-C20-Arylen-, C2-C20-Heteroarylen-, wobei zusätzlich noch ein bis drei Heteroatome ausgewählt aus N, O oder S im heteroaromatischen Ring- oder Ringsystem vorhanden sein können, C6-C20-Aralkylen-, C2-C200-Oligo- oder -Polyethergruppen steht,
    m
    für 0 oder 1 steht,
    Q
    für O, S oder NH steht.
    3,4-alkylenedioxythiophenes according to Claim 1, characterized in that they are compounds of the general formula (I),
    Figure 00670002
    wherein
    A
    represents a C 1 -C 5 alkylene radical which is substituted at any point by a linker L and optionally carries further substituents,
    L
    represents a methylene group,
    p
    represents 0 or an integer from 1 to 6,
    M
    represents an n-functional mesogenic group,
    n
    represents an integer from 1 to 8 and
    B
    represents a link of the general formula (B)
    Figure 00680001
    wherein
    q
    represents 0 or 1,
    r, s
    stand for 0 or 1, with the proviso that if r stands for 1 s stands for 0 and vice versa or both can stand for 0,
    t
    represents 0 or 1,
    sp
    for a spacer selected from optionally substituted linear or cyclic C 1 -C 20 alkylene, C 5 -C 20 arylene, C 2 -C 20 heteroarylene, with additionally one to three heteroatoms selected from N, O or S can be present in the heteroaromatic ring or ring system, C 6 -C 20 aralkylene, C 2 -C 200 oligo- or polyether groups,
    m
    represents 0 or 1,
    Q
    represents O, S or NH.
    3,4-Alkylendioxythiophene gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    M
    für eine n-funktionelle Gruppe der allgemeinen Formeln (II-a) oder (II-b) steht,
    Figure 00690001
    Figure 00690002
    worin
    X1,X2,X3
    unabhängig voneinander für gegebenenfalls substituierte Strukturen ausgewählt aus
    Figure 00700001
    Figure 00700002
    Figure 00700003
    Figure 00700004
    Figure 00700005
    Figure 00700006
    Figure 00700007
    Figure 00710001
    Figure 00710002
    Figure 00710003
    Figure 00710004
    Figure 00710005
    Figure 00710006
    Figure 00710007
    Figure 00710008
    Figure 00710009
    Z1, Z2
    unabhängig voneinander für Strukturen ausgewählt aus
    Figure 00720001
    Figure 00720002
    Figure 00720003
    Figure 00720004
    Figure 00720005
    Figure 00720006
    steht,
    wobei
    Rx und Ry
    unabhängig voneinander für H, gegebenenfalls substituiertes C1-C22-Alkyl, C1-C22-Halogenalkyl, C1-C22-Alkenyl, C1-C22-Alkoxy, C1-C22-Thioalkyl, C1-C22-Iminoalkyl, C1-C22-Alkoxycarbonyl, C1-C22-Alkoxycarbonyloxy, einen Rest einer aliphatischen C1-C22-Alkancarbonsäure oder der Acrylsäure, Halogen, Pseudohalogen, NO2 eine Carboxyl- oder eine Hydroxygruppe steht,
    h
    für eine ganze Zahl von 1 bis 10 steht,
    w
    eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist,
    x, y, z
    unabhängig voneinander für 0 oder 1 stehen, und
    n
    für 1 oder 2 steht, wobei
    für den Fall, dass n für 1 steht, die Gruppe der allgemeinen Formeln (II-a) oder (II-b) an einer der mit * gekennzeichneten Verknüpfungsstellen eine Flügelgruppe F trägt,
    wobei
    F
    für H, gegebenenfalls substituiertes C1-C22-Alkyl, C1-C22-Halogenalkyl, C1-C22-Alkenyl, C1-C22-Alkoxy, C1-C22-Thioalkyl, C1-C22-Iminoalkyl, C1-C22-Alkoxycarbonyl, C1-C22-Alkoxycarbonyloxy, einen Rest einer aliphatischen C1-C22-Alkancarbonsäure oder der Acrylsäure, Halogen, Pseudohalogen, eine Nitro- (NO2-), eine Carboxyl-, eine Sulfonsäure- bzw. Sulfonat- oder eine Hydroxygruppe steht.
    3,4-alkylenedioxythiophenes according to claim 1 or 2, characterized in that
    M
    represents an n-functional group of the general formulas (II-a) or (II-b),
    Figure 00690001
    Figure 00690002
    wherein
    X 1 , X 2 , X 3
    independently selected for optionally substituted structures
    Figure 00700001
    Figure 00700002
    Figure 00700003
    Figure 00700004
    Figure 00700005
    Figure 00700006
    Figure 00700007
    Figure 00710001
    Figure 00710002
    Figure 00710003
    Figure 00710004
    Figure 00710005
    Figure 00710006
    Figure 00710007
    Figure 00710008
    Figure 00710009
    Z 1 , Z 2
    independently selected for structures from
    Figure 00720001
    Figure 00720002
    Figure 00720003
    Figure 00720004
    Figure 00720005
    Figure 00720006
    stands,
    in which
    R x and R y
    independently of one another for H, optionally substituted C 1 -C 22 alkyl, C 1 -C 22 haloalkyl, C 1 -C 22 alkenyl, C 1 -C 22 alkoxy, C 1 -C 22 thioalkyl, C 1 - C 22 iminoalkyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyloxy, a residue of an aliphatic C 1 -C 22 alkane carboxylic acid or acrylic acid, halogen, pseudohalogen, NO 2 is a carboxyl or a hydroxy group,
    H
    represents an integer from 1 to 10,
    w
    is an integer from 1 to 5,
    x, y, z
    independently represent 0 or 1, and
    n
    represents 1 or 2, where
    in the event that n stands for 1, the group of the general formulas (II-a) or (II-b) bears a wing group F at one of the linking points marked with *,
    in which
    F
    for H, optionally substituted C 1 -C 22 alkyl, C 1 -C 22 haloalkyl, C 1 -C 22 alkenyl, C 1 -C 22 alkoxy, C 1 -C 22 thioalkyl, C 1 -C 22 Iminoalkyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyloxy, a residue of an aliphatic C 1 -C 22 alkane carboxylic acid or acrylic acid, halogen, pseudohalogen, a nitro (NO 2 -), a carboxyl , a sulfonic acid or sulfonate or a hydroxy group.
    3,4-Alkylendioxythiophene gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    M
    für eine n-funktionelle Gruppe ausgewählt aus den allgemeinen Formeln (II-c-1) bis (II-c-6) steht,
    Figure 00740001
    Figure 00740002
    worin
    n
    für eine ganze Zahl von 1 bis 8 steht, wobei
    für den Fall, dass n für eine ganze Zahl kleiner als 8 steht, die Gruppe ausgewählt aus den allgemeinen Formeln (II-c-1) bis (II-c-6) an den restlichen 8-n mit * gekennzeichneten Verknüpfungsstellen eine Flügelgruppe F trägt,
    wobei
    F
    für H, gegebenenfalls substituiertes C1-C22-Alkyl, C1-C22-Halogenalkyl, C1-C22-Alkenyl, C1-C22-Alkoxy, C1-C22-Thioalkyl, C1-C22-Iminoalkyl, C1-C22-Alkoxycarbonyl, C1-C22-Alkoxycarbonyloxy, einen Rest einer aliphatischen C1-C22-Alkancarbonsäure oder der Acrylsäure, Halogen, Pseudohalogen, eine Nitro- (NO2-), eine Carboxyl-, eine Sulfonsäure- bzw. Sulfonat- oder eine Hydroxygruppe steht.
    3,4-alkylenedioxythiophenes according to claim 1 or 2, characterized in that
    M
    represents an n-functional group selected from the general formulas (II-c-1) to (II-c-6),
    Figure 00740001
    Figure 00740002
    wherein
    n
    represents an integer from 1 to 8, where
    in the event that n stands for an integer less than 8, the group selected from the general formulas (II-c-1) to (II-c-6) has a wing group F at the remaining 8-n connection points marked with * wearing,
    in which
    F
    for H, optionally substituted C 1 -C 22 alkyl, C 1 -C 22 haloalkyl, C 1 -C 22 alkenyl, C 1 -C 22 alkoxy, C 1 -C 22 thioalkyl, C 1 -C 22 Iminoalkyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyloxy, a residue of an aliphatic C 1 -C 22 alkane carboxylic acid or acrylic acid, halogen, pseudohalogen, a nitro (NO 2 -), a carboxyl , a sulfonic acid or sulfonate or a hydroxy group.
    3,4-Alkylendioxythiophene gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    M
    für einen Steroidrest oder ein Derivat eines Steroidrestes steht.
    3,4-alkylenedioxythiophenes according to claim 1 or 2, characterized in that
    M
    stands for a steroid residue or a derivative of a steroid residue.
    3,4-Alkylendioxythiophene gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
    M
    für einen Cholesterylrest oder ein Derivat des Cholesterylrestes der allgemeinen Formel (III-a) steht,
    Figure 00750001
    worin
    R
    für H, gegebenenfalls substituiertes Ci-C22-Alkyl, C1-C22-Halogenalkyl, C1-C22-Alkenyl, C1-C22-Alkoxy, C1-C22-Thioalkyl, C1-C22-Iminoalkyl, C1-C22-Alkoxycarbonyl, C1-C22-Alkoxycarbonyloxy, einen Rest einer aliphatischen C1-C22-Alkancarbonsäure oder der Acrylsäure, Halogen, Pseudohalogen, eine Nitro- (NO2-), eine Carboxyl-, eine Sulfonsäure- bzw. Sulfonat- oder eine Hydroxygruppe steht.
    3,4-alkylenedioxythiophenes according to claim 5, characterized in that
    M
    represents a cholesteryl radical or a derivative of the cholesteryl radical of the general formula (III-a),
    Figure 00750001
    wherein
    R
    for H, optionally substituted Ci-C22-alkyl, C 1 -C 22 haloalkyl, C 1 -C 22 alkenyl, C 1 -C 22 alkoxy, C 1 -C 22 thioalkyl, C 1 -C 22 iminoalkyl , C 1 -C 22 alkoxycarbonyl, C 1 -C 22 alkoxycarbonyloxy, a residue of an aliphatic C 1 -C 22 alkane carboxylic acid or acrylic acid, halogen, pseudohalogen, a nitro (NO 2 -), a carboxyl, a Sulfonic acid or sulfonate or a hydroxy group.
    3,4-Alkylendioxythiophene oder Mischungen aus 3,4-Alkylendioxythiophenen gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Struktur der allgemeinen Formel (I-a) und/oder (I-b) besitzen,
    Figure 00760001
    worin
    B und M die in wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6 genannte Bedeutung haben.
    3,4-alkylenedioxythiophenes or mixtures of 3,4-alkylenedioxythiophenes according to at least one of Claims 1 to 6, characterized in that they have a structure of the general formula (Ia) and / or (Ib),
    Figure 00760001
    wherein
    B and M have the meaning given in at least one of claims 2 to 6.
    Verwendung der 3,4-Alkylendioxythiophene oder Mischungen aus 3,4-Alkylendioxythiophenen gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von Polythiophenen.Use of the 3,4-alkylenedioxythiophenes or mixtures of 3,4-alkylenedioxythiophenes according to at least one of claims 1 to 7 Manufacture of polythiophenes. Polythiophene, dadurch gekennzeichnet, dass sie wiederkehrende Einheiten der allgemeinen Formel (IV) enthalten,
    Figure 00770001
    worin
    A, L, p, M und B die in wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6 genannte Bedeutung haben,
    ausgenommen Polythiophene bestehend aus wiederkehrenden Einheiten der Formel (ii)
    Figure 00770002
    Polythiophenes, characterized in that they contain repeating units of the general formula (IV),
    Figure 00770001
    wherein
    A, L, p, M and B have the meaning given in at least one of claims 2 to 6,
    excluding polythiophenes consisting of repeating units of the formula (ii)
    Figure 00770002
    Polythiophene gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie wiederkehrende Einheiten der allgemeinen Formel (IV-a) und/oder (IV-b) enthalten,
    Figure 00770003
    worin
    M und B die in wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6 genannte Bedeutung haben.
    Polythiophenes according to Claim 9, characterized in that they contain repeating units of the general formula (IV-a) and / or (IV-b),
    Figure 00770003
    wherein
    M and B have the meaning given in at least one of claims 2 to 6.
    Polythiophene gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie kationisch und elektrisch leitfähig sind und zur Kompensation der positiven Ladung Anionen als Gegenionen gebunden enthalten.Polythiophenes according to claim 9 or 10, characterized in that they are cationic and electrically conductive and contain anions bound as counterions to compensate for the positive charge. Polythiophene gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenionen Polyanionen von polymeren Carbonsäuren oder polymeren Sulfonsäuren sind.Polythiophenes according to claim 11, characterized in that the counterions are polyanions of polymeric carboxylic acids or polymeric sulfonic acids. Polythiophene gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie neutral und halbleitend sind.Polythiophenes according to claim 9 or 10, characterized in that they are neutral and semiconducting. Verfahren zur Herstellung von Polythiophenen gemäß wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungen der allgemeinen Formel (I),
    Figure 00780001
    worin
    A, L, p, M und B die in wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6 genannte Bedeutung haben,
    elektrochemisch oxidativ polymerisiert werden.
    Process for the preparation of polythiophenes according to at least one of Claims 9 to 13, characterized in that compounds of the general formula (I),
    Figure 00780001
    wherein
    A, L, p, M and B have the meaning given in at least one of claims 2 to 6,
    are electrochemically oxidatively polymerized.
    Verfahren zur Herstellung von Polythiophenen, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungen der allgemeinen Formel (I),
    Figure 00790001
    worin
    A
    für einen C1-C5-Alkylenrest steht, der an beliebiger Stelle durch einen Linker L substituiert ist und gegebenenfalls weitere Substituenten trägt,
    L
    für eine Methylengruppe steht,
    p
    für 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 6 steht,
    n
    für eine ganze Zahl von 1 bis 8 steht und
    B
    für ein Bindeglied der allgemeinen Formel (B) steht
    Figure 00800001
    worin
    q
    für 0 oder 1 steht,
    r, s
    für 0 oder 1 stehen, mit der Maßgabe, dass wenn r für 1 steht s für 0 steht und umgekehrt oder beide für 0 stehen können,
    t
    für 0 oder 1 steht,
    Sp
    für einen Spacer ausgewählt aus gegebenenfalls substituierten linearen oder cylischen C1-C20-Alkylen-, C5-C20-Arylen-, C2-C20-Heteroarylen-, wobei zusätzlich noch ein bis drei Heteroatome ausgewählt aus N, O oder S im heteroaromatischen Ring- oder Ringsystem vorhanden sein können, C6-C20-Aralkylen-, C2-C200-Oligo- oder -Polyethergruppen steht,
    m
    für 0 oder 1 steht,
    Q
    für O, S oder NH steht, und
    M
    die in wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6 genannte Bedeutung hat,
    chemisch oxidativ polymerisiert werden.
    Process for the preparation of polythiophenes, characterized in that compounds of the general formula (I),
    Figure 00790001
    wherein
    A
    represents a C 1 -C 5 alkylene radical which is substituted at any point by a linker L and optionally carries further substituents,
    L
    represents a methylene group,
    p
    represents 0 or an integer from 1 to 6,
    n
    represents an integer from 1 to 8 and
    B
    represents a link of the general formula (B)
    Figure 00800001
    wherein
    q
    represents 0 or 1,
    r, s
    stand for 0 or 1, with the proviso that if r stands for 1 s stands for 0 and vice versa or both can stand for 0,
    t
    represents 0 or 1,
    sp
    for a spacer selected from optionally substituted linear or cyclic C 1 -C 20 alkylene, C 5 -C 20 arylene, C 2 -C 20 heteroarylene, with additionally one to three heteroatoms selected from N, O or S can be present in the heteroaromatic ring or ring system, C 6 -C 20 aralkylene, C 2 -C 200 oligo- or polyether groups,
    m
    represents 0 or 1,
    Q
    represents O, S or NH, and
    M
    has the meaning given in at least one of claims 2 to 6,
    can be chemically oxidatively polymerized.
    Polythiophene dadurch gekennzeichnet, dass sie wiederkehrende Einheiten der allgemeinen Formel (IV) enthalten,
    Figure 00810001
    worin
    A, L, p und B die in Anspruch 15 genannte Bedeutung haben und
    M
    die in wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6 genannte Bedeutung hat,
    erhältlich durch ein Verfahren gemäß Anspruch 15.
    Polythiophenes characterized in that they contain repeating units of the general formula (IV),
    Figure 00810001
    wherein
    A, L, p and B have the meaning given in claim 15 and
    M
    has the meaning given in at least one of claims 2 to 6,
    obtainable by a method according to claim 15.
    Verwendung der Polythiophene gemäß wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 13 und 16 als Bestandteil in elektrischen oder elektronischen Bauteilen, lichtemittierenden Bauteilen, zur antistatischen Beschichtung, in der Optoelektronik oder in der Solarenergie-Technik.Use of the polythiophenes according to at least one of Claims 9 to 13 and 16 as a component in electrical or electronic components, light-emitting Components, for antistatic coating, in optoelectronics or in solar energy technology. Verwendung der Polythiophene gemäß wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 13 und 16 zur Herstellung leitfähiger Schichten.Use of the polythiophenes according to at least one of Claims 9 to 13 and 16 for the production of conductive layers.
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